勘查地球化学考试及答案
《勘查地球化学》考试A卷答案
一、名词对解释与异同比较（30分，任选6个）
变异系数与衬度系数
变异系数：地球化学指标的均方差相对于均值的变化程度，即CV=S/X*100%；后者是异常清晰度的度量，目前有多种表示方法：异常均值相对异常下限或背景值的百分比；异常峰值与异常下限的比值等三种。前者反映了数据的相对离散程度，该值较大时也可表现出较大的衬度系数。
表生环境与内生环境
表生环境：指有充分的氧、二氧化碳、水等能自由参与、常温恒压、开放体系，并有生物作用参与的地表或近地表环境，包括岩石圈表层、土壤圈、水圈、大气圈、生物圈等环境；内生环境则与之相反是一种高温、高压、还原的环境，流体活动受限。
同生碎屑异常与后生异常
同生碎屑异常：岩石在地表以物理风化为主时，其风化后形成的土壤中碎屑矿物与岩石的化学组成并没有发生明显改变所形成的异常；后生异常可以发育在任何介质中。形成异常的物质通常已经在活动相（水溶液、气体、植物体及大气搬运的质点）中迁移了或远或近的距离，而在异常地点沉积下来。
上移水成异常与侧移水成异常
上移水成异常：土壤中的呈溶解态的离子在毛细管作用下，由深部向地表迁移，在土壤中形成的次生异常；金属元素被地下水溶解并随着迁移很远的距离，在某种沉淀障上析出，这就形成了侧移的水成异常。
地球化学背景与异常
地球化学背景；指未受矿化影响或无明显的人为污染的地区为背景区，在背景区内某个地球化学指标的数值特征即为背景值。与背景相对存在就是异常区，空间上如矿化地区及受到明显人为污染地区，我们常把高于背景上限的或低于背景上限的范围为异常。
机械分散流与盐分散流
前者以物理风化作用形成的碎屑流为主，后者为岩屑在水介质中搬运过程溶解形成的可溶性的离子或分子为盐分散流
原生晕与次生晕：前者的赋存介质主要为岩石，而后者的赋存介质为岩石的次生产物如土壤、水系沉积物、水中可溶性物质及生物地球化学异常等。
非屏障植物与屏障植物
非屏障植物：指植物中某元素的含量与下伏土壤中该元素的含量（可溶解吸收部分）呈线性相关，具有该元素的极大的富集能力（大于300倍）的植物。对矿产勘查来说是最优选择的种属。
二、是非判断（对－√，错－×，不一定－O）（10分）
1、背景区就是没有受到人为污染的地区（O ）
2、屏障植物是地植物异常中指示较好的指示植物（×）；
3、水系沉积物的地球化学异常形态是线状的（O ）
4、元素平均含量相同的两个地质体具有同源性（O ）
5、原生晕就是赋存于岩石中的地球化学异常（√）
6、叠加晕和多建造晕具有相同的成晕成矿过程（×）
7、按勒斯特水系分级规划，一个二级水系与两个一级水系合并后属三级水系（×）
8、成矿作用可以造成比矿体大得多的原生晕（O ）
9、矿体穿越潜水面时会表现季节性的水化学异常（×）
10、轴向分带是原生晕空间分带的重要类型之一（×）
三、论述题（60分）
1、请简述原生晕分带特征及找矿意义。（10分）
2、运用所学知识，请对金属硫化物矿床的化探方法进行总结和归纳，并简要说明所用方法的依据（20分）
答题要点：化探中对金属硫化物矿床研究较多，且多为热液矿床，主要的化探方法如下：岩石地球化学测量：热液矿床在形成过程中除形成矿体外，在围岩中留下比矿体大得多的原生晕。原生晕一般在矿体及围岩中具有良好的分带性，这种分带性使得我们确定矿体的类型、指导勘探工作，预测深部矿体等。原生晕最完整地保留了成矿的相关信息，也是构成表生地球化学异常的基础。
土壤地球化学测量：岩石在地表风化后形成土壤地球化学异常，可分为同生碎屑异常及后生异常。对于热液矿床，土壤测量既可用于区域化探，又可用于化探普查到详查等每一个阶段，是一种重要的常规化探方法。
水系沉积物地球化学测量：水系沉积物地球化学异常，作为化区域化探的首选方法，从异常形成机制可分为机械分散流和化学分散流。主要用于区域化探及普查阶段，可有效地识别、不易遗漏异常。
水文地球化学测量：热液矿床多为金属硫化物矿床，其在地表发生氧化反应、电化学溶解、生物作用等均可形成水文地球化学异常。
气体地球化学测量：以汞气、He气、Rn气、含硫气体测量为主，具有较好的发展前景。从汞气异常的形成机制来看，在热液矿床的周围介质及上覆土壤中一般均会发育汞气异常。因而这是一种很有前景的化探方法。
生物地球化学测量：利用生物（植物）地球化学异常与矿的关系来发现矿体分布。另可借助遥感技术，可在更大的区域内找矿。
3、影响土壤地球化学异常的主要因素及常规土壤测量的技术要点。（10分）
答题要点：分同生碎屑异常及后生异常两种，前者主要以物理风化作用形成的碎屑，形成会受地形坡向坡度、植被等因素的影响而可发生一定的位移。后者是次生作用的产物，主要是受化学风化形成，受表生景观条件制约，以降雨、气候、运积物性质及粒度，取样层等因素影响。因此，在土壤测量中要通过方法试验来选项择合适的条件，如取样的层位、粒度，取样密度，并详细记录土壤的性质及受人类干扰程度。
4、简述背景值在勘查地球化学中的研究意义及常用计算方法。（10分）
答题要点：背景值的概念及研究意义：1．判断特殊地球化学过程
2．衡量研究区化学元素富集或贫化的程度
3．作为选择分析方法灵敏度的依据
4．作为矿产资源评价预测的依据
在化探中常用剔除不符合正态分布的异常值后求得的均值加减两倍方差的计算法，也有直观经验的作图法，如概率格纸法等。
5、简述勘查地球化学中找矿思路（或依据）及工作程序。（10分）
答题要点：对地球化学声场的系统调查来建立地化异常与矿的相互关系来找矿的思路。工作程序如下：工作设计，样品布局，样品采集，加工、测试、解释和评价报告编写等。另外，从工作性质及范围可分为区域化探，普查、详查等三个阶段，每一阶段可选不同的化探方法来实施。
《勘查地球化学》考试B卷答案
一、名词对解释与异同比较（30分，任选6个）
机械分散流与盐分散流
前者以物理风化作用形成的碎屑流为主，后者为岩屑在水介质中搬运过程溶解形成的可溶性的离子或分子为盐分散流
空间分带与成因分带
这是原生晕的两种分类方式，前者以现代方位来观察原生晕的形态，分垂直分带和水平分带，后者考虑热液成矿过程及地质体产状等具有成因意义，分轴向、纵向及横向分带等三种
相容元素与不相容元素
总分配系数大于1的元素为相容元素，而其小于1为不相容元素，即元素在固液两相间倾向于后期流体相中富集的元素。
面金属量与线金属量
以面或线进行面积分或线积分就是面金属量、线金属量，二者具有总量的意义，可用于评价矿化规模及强度等。
变异系数与衬度系数
变异系数：地球化学指标的均方差相对于均值的变化程度，即CV=S/X*100%；后者是异常清晰度的度量，目前有多种表示方法：异常均值相对异常下限或背景值的百分比；异常峰值与异常下限的比值等三种。前者反映了数据的相对离散程度，该值较大时也可表现出较大的衬度系数。
原生晕与次生晕：前者的赋存介质主要为岩石，而后者的赋存介质为岩石的次生产物如土壤、水系沉积物、水中可溶性物质及生物地球化学异常等。
非屏障植物与屏障植物
非屏障植物：指植物中某元素的含量与下伏土壤中该元素的含量（可溶解吸收部分）呈线性相关，具有该元素的极大的富集能力（大于300倍）的植物。对矿产勘查来说是最优选择的种属。
同生碎屑异常与后生异常
同生碎屑异常：岩石在地表以物理风化为主时，其风化后形成的土壤中碎屑矿物与岩石的化学组成并没有发生明显改变所形成的异常；后生异常可以发育在任何介质中。形成异常的物质通常已经在活动相（水溶液、气体、植物体及大气搬运的质点）中迁移了或远或近的距离，而在异常地点沉积下来。
地球化学背景与异常
地球化学背景；指未受矿化影响或无明显的人为污染的地区为背景区，在背景区内某个地球化学指标的数值特征即为背景值。与背景相对存在就是异常区，空间上如矿化地区及受到明显人为污染地区，我们常把高于背景上限的或低于背景上限的范围为异常。
表生环境与内生环境
表生环境：指有充分的氧、二氧化碳、水等能自由参与、常温恒压、开放体系，并有生物作用参与的地表或近地表环境，包括岩石圈表层、土壤圈、水圈、大气圈、生物圈等环境；内生环境则与之相反是一种高温、高压、还原的环境，流体活动受限。
上移水成异常与侧移水成异常
上移水成异常：土壤中的呈溶解态的离子在毛细管作用下，由深部向地表迁移，在土壤中形成的次生异常；金属元素被地下水溶解并随着迁移很远的距离，在某种沉淀障上析出，这就形成了侧移的水成异常。
二、是非判断（对－√，错－×，不一定－O）（10分）
1、碱性障多发育于强蒸发的沙漠地区（√）
2、灰岩风化壳具有良好的ABC分层现象（×）
3、原生晕呈现同心圆状围绕着矿体分布（O ）
4、水系沉积物的地球化学异常形态是线状的（O ）
5、矿体位于潜水面之上时会表现季节性的水化学异常（√）
6、原生晕就是赋存于岩石中的地球化学异常（√）
7、元素平均含量相同的两个地质体具有同源性（O）
8、土壤测量是区域化探的首选方法（×）
9、成矿作用可以造成比矿体大得多的原生晕（O ）
10、B层是土壤测量的最好取样层位（×）
三、论述题（60分）
1、随着找矿难度的加大，深部的隐伏矿、盲矿相关的勘探技术正受到更多的重视。请列出化探中寻找深部的隐伏矿、盲矿相关的勘探技术及技术要点。（20分）
答题要点：在不同景观条件下，可按下列方法进行。
1）、在基岩出露区或人工出露良好时用岩石地球化学测量：热液矿床在形成过程中除形成矿体外，在围岩留下比矿体大得多的原生晕。原生晕一般在矿体及围岩中具有良好的分带性，尤其是轴向分带，这些分带性使得我们确定矿体的类型、指导勘探工作，预测深部矿体等。原生晕最完整地保留了成矿的相关信息，也是构成表生地球化学异常的基础。
2）、在覆盖区，深部隐伏矿可以通过某种形式到达地表，形成各种异常，如土壤球化学异常、水化学异常、气体地球化学异常、生物地球化学异常及地气异常；
主要化探主法：
A、常规方法：土壤地球化学测量：全量+冷提取
B、非常规方法：水文地球化学测量：气体地球化学测量：生物地球化学测量：地气测量：土壤地球化学测量：岩石在地表风化后形成土壤地球化学异常，可分为同生碎屑异常及后生异常。后生异常中的上移水成异常可反映出深部矿体的信息。实践中采用活动态金属测量等办法进行。
水系沉积物地球化学测量：水系沉积物地球化学异常，作为化区域化探的首选方法，可分为机械分散流和化学分散流。对区圈定大的成矿带是一种较好的化探方法。
水文地球化学测量：热液矿床多为金属硫化物矿床，其在地表发生氧化反应、电化学溶解、生物作用等均可形成水文地球化学异常。这些异常多来自深部矿体，故也是深部矿体的可选方法之一。
气体地球化学测量：以汞气、He气、Rn气、含硫气体测量为主，具有较好的发展前景。由于气体具有很强的穿透性，对探测深部矿体非常有利。
2、水系沉积物异常发育的有利条件及该方法的主要技术要点。（10分）
答题要点：有利条件:1、地形有一定切割；2、水系发育。影响因素主要有矿体位置与水系的空间关系、采样季节、地点、采样粒度等会影响到异常的发育。因此，该方法尽管简单，也应进行粒度试验、采样时间、采样距离、选择标示元素等相关测试工作，并尽可能回避人为活动的干扰。
3、原生晕轴向分带序列如何确定？（10分）
答题要点：有四种方法：
直观经验对比法：元素在剖面上的浓集中心及开口方向来确定
分带性衬度系数法：利用上截面与最下截面线金属量的比值大小来确定
分带指数法：同一中段的线金属量标准化后得到分带指数；对于两种情形要引入分带指数变异性指数及变异性指数梯度差来进一步确定。
浓集中心法：对同一元素的线金属量标准化后得到浓集系数；对于两种情形要引入浓集系数变异指数及变异性指数差来进一步确定。
4、试阐明地质体中元素含量概率分布特征及在地球化学找矿中的实际应用。（10分）
答题要点：维斯捷里斯(V.B.Visteeius.1960)认为，单一地球化学过程所形成的地质体，元素含量服从正态分布，由数个地球化学作用过程叠加所形成的复合地质体中元素含量偏离正态分布，并且多为正偏分布（其中有些服从对数正态分布）。他将这一结论称为“地球化学过程的基本定律”。
总结已有的元素含量分布型式研究资料，可以概括为：1.单一地球化学作用所形成的单一地质体，化学元素含量服从正态分布。2.由两个以上地球化学作用叠加形成的复合地质体中，化学元素含量偏离正态分布。但两个u值相差不大的正态母体的叠加，元素含量分布仍服从正态分布或近似正态分布。3.一般情况下，常量元素服从正态分布，微量元素服从对数正态分布（因为勘查地球化学研究区经常遭受后期矿化作用叠加）。4.结合在多种矿物中的元素服从正态分布，如基本造岩元素和亲石分散元素，象Ga、V等元素。而结合在一、两种矿物中的元素呈对数正态分布，如花岗岩中的Pb、Zn元素常以硫化物独立存在。5.通过扩散作用形成的元素含量对数正态分布，而通过对流混匀作用形成的元素含量服从正态分布
在此基础上，於崇文教授进一步提出用地质体中元素含量的总体平均值(M)与初始本底丰度值(A)之比作为后期叠加强度系数，以反映该地质体遭受后期各种地球化学作用（包括成矿作用）叠加影响的强度。
研究地质体中元素含量分布型式的意义：
①可以认识所研究的地质体经受地质改造作用过程的情况，了解该地区地质作用过程，为矿产勘查提供依据。一般来说，成矿作用总是出现在地质构造复杂，地质作用多次叠加的地区。因此，不服从正态分布的地质体，才具有找矿前提，特别是M/A（叠加强度比值）越大，叠加强度越强的地质体更是找矿有利的对象。
②可以对两个地质体的地球化学特征进行对比，以判断两个地质体的相似性，即分布型式相同，参数相近似的两个地质体可能具有同源性或相似性。
③在地球化学勘查中，为确定背景值和异常下限提供了计算的理论依据和具体的计算方法。
④对某一具体研究母体，知道某元素含量的概率分布型式后，可以预知某一含量的概率，了解该样点的地质意义。
5.试述汞气测量的影响因素及其在勘查地球化学中的应用前景。（10分）
勘查地球化学习题集答案
地球化学找矿习题集 一、填空题 1．地球化学找矿具有对象的微观化，分析测试技术是基础，擅于寻找隐伏矿体和准确率高、速度快、成本低。的特点。 2．地球化学找矿的研究物质主要是岩石、土壤、水系沉积物、水、气体和生物。 3．地球化学找矿的研究对象是地球化学指标（或物质组成）。 4.应用地球化学解决地球表层系统物质与人类生存关系。 5.应用地球化学研究方法可以分为现场采样调查评价研究与实验研究。 6.元素在地壳的分布是不均匀的，不均匀性主要表现在空间和时间两方面。 7.克拉克值在0.1％以下的元素称为微量元素，其单位通常是ppm（或 10-6）。 8.微量元素的含量不影响地壳各部分基本物理、化学性质，但是在特定的条件下，可以富集而形成矿床。 9.戈尔德施密特根据元素的地球化学亲和性，将元素分为亲铁元素、亲硫（亲铜）元素、亲氧（亲石）元素、亲气元素和亲生物元素。 10.元素迁移的方式主要有化学-物理化学迁移、机械迁移和生物-生物化学迁移。 11.热液矿床成矿过程中，成晕元素主要呈液相迁移，迁移方式主要有渗透迁移和扩散迁移两种。 12．影响元素沉淀的原因主要有PH变化、Eh变化、胶体吸附、温度变化和压力变化。 13.地壳中天然矿物按阴离子分类，常见有含氧化合物、硫化物、卤化物和自然元素。 14.地球化学异常包括异常现象、异常范围、异常值三层含义。 15.地球化学省实质是以全球地壳为背景的规模巨大的一级地球化学异常。 16.地壳元素的丰度是指地壳中化学元素的平均含量，又称为克拉克值。 17.地壳中元素的非矿物赋存形式包括超显微非结构混入物、类质同象结构混入物、胶体或离子吸附和与有机质结合。 18.风化作用的类型包括化学风化、物理风化和生物风化。
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地球化学复习题 绪论 1、地球化学的定义。 答：地球化学是研究地球(包括部分天体)的化学组成、化学作用和化学演化的科学。 2、地球化学的任务。 答：1）地球及其子系统中元素及其同位素的组成，即元素的分布和分配问题；2）元素的共生组合和赋存形式；3）元素的迁移和循环；4）地球的历史和演化。5）基础理论和应用的发展。 3、地球化学的研究思路和工作方法。 答：研究思路：以化学、物理化学等基本原理为基础，以研究原子（包括元素和同位素）的行为为手段，来认识地球的组成、历史和地球化学作用。工作方法：野外：地质考察+样品采集（代表性、系统性、统计性、严格性）。 室内： --岩矿鉴定 --分析测试：早期容量法、离子色谱法和比色法，现今X射线荧光光谱XRF、ICPAES、--ICPMS、固体质谱、AAS等。 --元素结合形式和赋存状态的研究：化学分析、晶体光学、X射线衍射、拉曼谱、微区分析（电子探针、离子探针）等。 --作用过程的物理化学条件的测定：温度（包裹体、矿物、同位素）、压力、pH、Eh、盐度等。 --自然作用的时间参数：同位素测年。 --模拟实验。 --多元统计计算和数学模型。 4、地球化学学科的特点。 答：1、基础科学成果的应用.2、地质科学的发展.3、更广泛的数字模拟。 第一章太阳系和地球系统的元素丰度 1、对比元素在地壳、地球和太阳系中分布规律的异同点，并解释其原因。 答：相同点：元素的丰度均随原子系数增大而减小。均符合奇偶定律。 不同点：与太阳系或宇宙相比，地壳和地球都明显地贫H, He, Ne, N等气体元素；而地壳与整个地球相比，则明显贫Fe和Mg，同时富集Al, K和N a。 原因： 2、研究克拉克值有何地球化学意义。 答：可作为元素集中、分散的标尺。控制元素的地球化学行为。A)影响元素参加地壳中地球化学过程的浓度。B)限定自然界的矿物种类及种属。C) 限制了自然体系的状态。 3、地球各圈层化学组成的基本特征。 答：地壳：①地壳中元素的相对平均含量是极不均一的。②元素的克拉克值大体上随原子序数的增大而减小。地幔：元素分布不均，铁镁含量增高。地核：铁镍含量占绝大部分，其它元素仅占极少部分。水圈、大气圈和生物圈在地球总质量中所占的比例很小，对地球总体成分的影响不大。 4、陨石研究的意义 答：①它是认识宇宙天体、行星的成分、性质及其演化的最易获取、数量最大的地外物质；
地球化学勘查(专升本)阶段性作业
地球化学勘查(专升本)阶段性作业1 总分：100分得分：0分 一、单选题 1. 勘查地球化学最初起源于_____(5分) (A) 美国 (B) 德国、 (C) 中国 (D) 前苏联 参考答案：D 2. 勘查地球化学研究元素在天然介质中的分布特征，其主要目的是_____(5分) (A) 发现地球化异常 (B) 找到矿产资源 (C) 元素的分布规律 (D) 治理污染 参考答案：B 3. 影响元素在矿物中分配形式的主要因素是_____(5分) (A) 元素的地球化学性质 (B) 元素的含量、 (C) 同位素组成 (D) 其它元素 参考答案：B 4. 贵金属的含量单位常用_____(5分) (A) % (B) ‰ (C) g/t (D) 10－6 参考答案：C 5. 从元素的戈尔特施密特分类来看，Au属于_____(5分) (A) 亲硫元素 (B) 亲铁元素 (C) 亲生物元素 (D) 亲气元素 参考答案：B 二、多选题 1. 影响元素表生地球化学行为的主要因素有_____(5分) (A) 元素本身的地球化学性质 (B) 元素的含量、 (C) 降雨 (D) 生物作用 参考答案：A,C,D 2. 影响物理风化的主要因素是_____(5分) (A) 植物根系 (B) 气候、 (C) 地形 (D) 温度 参考答案：B,C,D
(A) Si (B) Al、 (C) Zn (D) Cu 参考答案：C,D 4. 灰岩风化后原地留下的土壤剖面发育哪些层_____(5分) (A) A层 (B) B层、 (C) C层 (D) D层 参考答案：A,B,D 5. 灰岩风化后原地留下的土壤剖面发育哪些层_____(5分) (A) A层 (B) B层、 (C) C层 (D) D层 参考答案：A,B,D 三、判断题 1. 降水是影响元素表生地球化学行为的主要因素之一(5分)正确错误 参考答案：正确 解题思路： 2. 松散堆积物就是残坡积物_____(5分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 3. 高异常区下面就能找到矿_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 4. 土壤测量是化探中适用性最好的方法_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 5. Mg在岩石中通常是微量元素_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 6. 稀土元素是亲硫元素_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 7. LILE是亲石元素(4分) 正确错误 参考答案：正确 解题思路：
地球化学综合考试答案
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 地球化学课程综合测试3 学习层次：专升本时间：120分钟 一．名词解释 1．元素的地球化学迁移：当体系与环境处于不平衡条件时，元素将从一种赋存状态转变为另一种赋存状态，并伴随着元素组合和分布上的变化及空间上的位移，以达到与新环境条件的平衡，该过程称为元素的地球化学迁移。 2．能斯特分配定律：在一定的温度和压力条件下，微量元素在两共存相中的活度比为常数。3．盐效应：当溶液中存在易溶盐类时，溶液的盐度对元素的溶解度有影响。溶液中易溶电解质的浓度增大，导致其它化合物溶解度增大的现象，称为盐效应。 4．放射性同位素：能够自发地衰变形成其它核数，最终转变为稳定核数的同位素。 5.大陆地壳：地表向下到莫霍面，厚度变化在5-80km，分为上部由沉积岩和花岗岩组成的硅铝层，下部由相当于玄武岩、辉长岩或麻粒岩等组成的硅镁层两部分组成。 6.不相容元素：在一定的温度和压力条件下，在部分熔融或岩浆分异结晶过程中，在固相/熔体相中的总分配系数<<1的微量元素称为不相容元素。 7. Ce：表征Ce与REE整体分离程度的参数。其计算公式为：δCe=2Ce n/（La n+Pr n）（n 表示相对于球粒陨石标准化）。 8.元素丰度的奇偶规律：偶序数元素的丰度大于相邻奇序数元素的丰度，这一规律又被称为Oddo-Harkins（奥多-哈金斯）法则。 二．简答题 1. 大陆地壳组成研究的基本方法。 答：由于大陆地壳的物质组成在横向和纵向上都具有极度的不均一性，因此，研究大陆的浅部地壳和深部地壳的手段不尽相同。其中，对大陆地壳浅部组成研究的方法包括区域大规模取样法、简化取巧方法以及细粒碎屑沉积物法等等。而对大陆深部地壳的研究手段则主要包括研究火山岩中的角闪岩和麻粒岩包体，暴露地表的深部地壳断面，或利用地球物理勘探获取的地震波速与岩石化学组成之间的对应关系进行反演。 2. 简述能斯特分配定律及元素分配系数的涵义。地球化学上按总分配系数将元素在岩浆作用过程中的行为分为几类？它们各自的地球化学特点是什么？（要求各类别至少举两个元素为例）。 答：能斯特分配定律：在一定的温度和压力条件下，微量组分在两共存相中的活度比为常数。将微量元素在两相之间的活度笔直称之为分配系数（K D）。 按元素在岩浆作用过程中的行为分为相容元素、不相容元素。其中不相容元素进一步分为高场强和低场强元素。 相容元素指总分配系数大于1的元素，如Ni、Co、Cr，在岩浆作用中优先进入矿物相或残留固相；不相容元素指总分配系数小于1的元素，它们优先进入熔体相，其中将分配系数小于0.1的又称为强不相容元素。大离子亲石元素如K、Rb、Sr、Ba以及高场强元素如Nb、Ta、Zr、Hf为不相容元素的代表。 3. 活度积原理及其在地球化学研究上的意义。 答：定义在一定的温度下，难溶化合物中该化合物的离子浓度乘积得到的常数为活度积。所谓的活度积原理指的是在天然水中，金属元素首先选择形成活度积最小的化合物的阴离子
地球化学期末考试总结
第一章绪论 1.地球化学的定义：地球化学是研究地球及子系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学作用和化学演化的科学（涂光炽）。 2.地球化学研究的基本问题 第一: 元素（同位素）在地球及各子系统中的组成（量） 第二: 元素的共生组合和存在形式（质） 第三: 研究元素的迁移（动） 第四: 研究元素（同位素）的行为 第五: 元素的地球化学演化 第二章自然体系中元素的共生结合规律 1.元素地球化学亲和性的定义：在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择地与某种阴离子结合的特性称为元素的地球化学亲和性。 2.亲氧元素、亲硫元素与亲铁元素的特点 （1）亲氧元素：能与氧以离子键形式结合的金属（半金属）元素称为亲氧元素。 特点：惰性气体结构；电负性小；离子键为主；生成热>FeO；主要集中在岩石圈。（2）亲硫元素：能与硫结合形成高度共价键的金属（半金属）元素称为亲硫元素特点：铜型离子；电负性较大；共价键为主；生成热 地球化学勘查样品分析方法 24种主、次元素量的测定 波长色散X 射线荧光光谱法 1 范围 本方法规定了地球化学勘查试样中Al 2O 3、CaO 、Fe 2O 3、K 2O 、 MgO 、Na 2O 、SiO 2、Ce 、Cr 、Ga 、La 、Mn 、Nb 、P 、Pb 、Rb 、Sc 、Sr 、Th 、Ti 、V 、Y 、Zn 、Zr 等24种元素及氧化物的测定方法。 本方法适用于水系沉积物及土壤试样中以上各元素及氧化物量的测定。 本方法检出限：见表1。 表1 元素检出限 计量单位（μg/g ） 方法检出限按下式计算： L D = T I m 2 3B 式中： L D ——检出限； m ——1μg/g 元素含量的计数率； I B ——背景的计数率； T ——峰值和背景的总计数时间。 本方法测定范围：见表2。 表2 测定范围 计量单位 （%） 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本方法的本部分的引用而成为本部分的条款。 下列不注日期的引用文件，其最新版本适用于本方法。 GB/T 20001.4 标准编写规则第4部分：化学分析方法。 GB/T 14505 岩石和矿石化学分析方法总则及一般规定。 GB 6379 测试方法的精密度通过实验室间试验确定标准测试方法的重复性和再现性。 GB/T 14496—93 地球化学勘查术语。 3 方法提要 样品经粉碎后，采用粉末压片法制样。用X射线荧光光谱仪直接进行测量。各分析元素采用经验系数法与散射线内标法校正元素间的基体效应。 4 试剂 4.1 微晶纤维素：在105℃烘2h～4h。 5 仪器及材料 5.1 压力机：压力不低于12.5MPa。 5.2 波长色散X射线荧光光谱仪：端窗铑靶X射线管（功率不低于3kW），仪器必须采用《波长色散X射线荧光光谱仪检定规程（JJG810—93）》检定合格。 5.3 氩甲烷(Ar/CH4)混合气体，混合比为9∶1。 5.4 低压聚乙烯塑料环，壁厚5 mm，环高 5 mm，内径φ30 mm, 外径φ40mm。 6 分析步骤 6.1 试料 6.1.1 试料粒径应小于0.074mm。 6.1.2 试料应在105℃烘6 h～8h，冷却后放入干燥器中备用。 6.2 试料片制备 称取试料（6.1）4g，均匀放入低压聚乙烯塑料环中（5.4），置于压力机（5.1）上，缓缓升压至10MPa，停留5s，减压取出。试料片表面应光滑，无裂纹。若试料不易成型，应用微晶纤维素（4.1）衬底，按上述步骤重新压制，直至达到要求为止，也可以使用微晶纤维素衬底和镶边的方法制备成试料片。 《地球化学综合练习》 考试时间：120分钟 考试总分：100分 遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。 1、超显微非结构混入物（ ） 2、分馏作用（ ） 3、同位素地球化学（ ） 4、同位素成分（ ） 5、初始铅（ ） 姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线------------------------- 6、原始铅（） 7、原生铅（） 8、普通铅（） 9、同位素的分类（） 10、Rb-Sr法（） 11、K-Ar法（） 12、Sm-Nd法（） 13、U-Th-Pb法（） 14、Rb-Sr（） 15、Pb-Pb法（） 16、区域克拉克值（） 17、丰度系数（） 18、富集矿物（） 19、载体矿物（） 20、元素的地球化学迁移（） 21、氧化（还原）障（） 22、离子电位π（） 23、放射性衰变（） 24、α衰变（） 25、β-衰变（） 26、r衰变（） 27、单衰变（） 28、电子捕获（） 29、衰变系列（） 30、放射性成因铅（） 31、稳定同位素（） 32、同位素分馏作用（） 33、同位素效应（） 34、惰性组分（） 35、什么是元素的克拉克值？克拉克值在地球化学找矿中有何作用？（） 36、研究元素丰度有何意义？（） 37、类质同象有何地球化学意义？（） 38、元素为什么会迁移？迁移的实质是什么？（） 39、什么是地球化学背景？如何确定背景值？地球化学背景有哪些种类？ （） 40、什么是地球化学异常？如何确定异常下限？地球化学异常如何分类？ （） 41、地球化学背景与地球化学异常的关系？（） 三、名词解释：（每小题2分，共10分） 1、土壤质地：土壤中各粒级土粒含量的相对比例或质量分数，亦称土壤机械组成。 2、菌根：土壤中某些真菌与植物根的共生体。凡能引起植物形成菌根的真菌称为菌根真菌。 3、土壤的阳离子交换量：指每千克土壤或胶体吸附或代换周围溶液中阳离子的厘摩尔数，单位为cmol／1000g土。 4、土壤缓冲性能：指酸性或碱性物质加入土壤后，土壤具有缓和其酸碱反应变化的性能。 5、土壤肥力：指土壤为植物正常生长发育提供并协调营养物质和环境条件的能力。 四、简答题（每小题5分，共30分）： 1、简述简述土壤圈的功能。 答：（1）对大气圈：频繁的水、热、气地交换和平衡，是全球气候变化的重要方面。 （2）对生物圈：支撑和调节生物过程，提供植物生长的养分、水分与适宜的物理条件，决定自然植被的分布与演替。 （3）对水圈：降水在陆地的重新分配、元素的生物地球化学行为和水分平衡、分异、转化及水圈的化学组成。 （4）对岩石圈：具有一定的保护作用，以减少其受各种外营力破坏，与岩石圈进行物质交换与地质循环。（依内容酌情给分） 2、简述土壤的物质组成。 答：矿物质、有机质、水分、空气和土壤生物。土壤是一个由固相、液相和气相组成的多孔多相分散体系。（依内容酌情给分）3、简述菌根的作用。 答：①通过无数细长菌丝和菌索吸收土壤中的营养和水分，扩大根系的吸收面积，提高吸收能力。 ②菌根分泌的多种酶，能分解土壤中的有机物和矿物质，并把它们转化为植物能吸收的养分。 ③菌根还能产生多种植物激素和生长调节物质，调控植物生理活动，促进植物健康的生长，提高植物的抗病性和生存能力。 ④菌根的形成，提高了土壤活性和肥力，改良了土壤。（依内容酌情给分） 4、简述土壤微生物的分布特点。 答：1）绝大多数微生物分布在土壤矿物质和有机质颗粒的表面，附着或缠绕在土壤颗粒上，形成无机-有机-生物复合体或无机-有机-生物团聚体。 2）根系周围的土壤（根际土壤）比根外土壤更有利于微生物的旺盛生长。 3）表层土壤中微生物数量一般要比底层高。 4）土壤微生物在分布上也有地域特点，在不同气候、植被、土壤类型下，微生物的类群、数量都有很大不同。 5）土壤微生物的类群和数量，随土壤熟化程度的提高而增多。 6）土壤是个不均质体，能同时为要求不同的多种微生物类群提供生存条件。因此，土壤中同时存在着各种类群的微生物。（依内容酌情给分） 5、简述影响土壤氧化还原体系的因素。 答：1）土壤结构（土壤通气性）；2）微生物活动：好氧活动；3）易分解有机质的含量：好氧分解；4）植物根系的代谢作用：分泌物；5）土壤的pH：影响土壤Eh （每个因素1分） 6、何为盐基饱和度？其影响因素有哪些？ 1999年第1期 矿产与地质第13卷1999年2月M I N ERAL R ESOU RCES AND GEOLO GY总第69期 勘查地球化学新进展 (江西有色地质矿产勘查开发院 林 春) 1998年9月21日至25日在湖南省张家界市召开了第六届全国勘查地球化学学术讨论会。出席会议有地矿、有色、冶金、黄金、石油、核工业、中科院和院校等系统的代表,共121人。大会收到科技论文110余篇,其中固体矿产地球化学勘查99篇,能源矿产地球化学勘查14篇,环境与农业地球化学9篇在会议上进行了交流。反映了自五届会议(1993年)以来,勘查地球化学工作者所取得的成果,积累的工作经验,反映了我国勘查地球化学的科学技术水平。 1 勘查地球化学工作成果 国土资源部地调局牟绪赞副总工程师报告了地矿部自“六五”以来,完成区域化探扫面575万km2,发现各类元素异常4.3万处,异常检查发现工业矿床580处。有色物化探管理中心李幸凡教授介绍了有色地质地球化学勘查工作,在30个重点成矿区带上完成1 5万水系地球化学普查65万km2,7千km2土壤加密和5千km2详查地球化学,发现大型、特大型矿床12处,中型矿床21处,小型矿床100余处。武警黄金部队地质处郭瑞栋高级工程师回顾了武警黄金部队地球化学找金工作,1992年以来,重视区域化探和矿区异常评价工作,共完成区带化探20万km2,获得5千个金或金为主的异常,发现30个矿产地,找到大中小型矿床16个。 2 地球化学勘查技术方法经验 (1)区带普查与重点评价结合,优选异常与地物化、遥感综合查证结合的工作方法。 (2)有色系统以“有色地质成矿区带地球化学普查技术规定”指导研究区域地球化学特征,结合地质物探成果,划分不同级次地球化学区,选定找矿靶区进行验证的工作方法。 (3)统计我国63个典型金矿床原生晕轴向分带序列,总结了金矿不同类型、不同规模成矿成晕规律,建立金矿原生晕理想分带序列,建立金矿成矿成晕的多期多阶段叠加成晕模式和用于“反分带”的盲矿预测准则的工作经验。 (4)研究地壳物质垂直迁移规律,即地壳内存在纳米级物质的垂向迁移,形成与深部矿化相对应的地气异常,应用于发现和查明深部或隐伏矿化地段、查明隐伏含矿构造等。 3 勘查地球化学的发展与展望 中国地质矿产信息研究院施俊法副研究员从区域性矿产勘查、隐伏区的化探新方法、环境地球化学三个方面论述90年代以来国际勘查地球化学的发展。 (1)在区域农业规划、地方病防治、区域环境背景评价等应用进行十分缓慢。 (2)取样代表性、重现性、时间序列等问题仍是地球化学填图中的重要研究课题。 (3)地球化学工程学的环境技术和环境调查:衰变、分解或中和、富集或分散、隔离作用等。 (4)转变以往研究评价单个地化异常特征的方法,应研究区域地球化学场来揭示矿床周围的地球化学环境及探矿的地质因素。 (5)研制和开发具有较大深度的地球化学方法,深穿透地球化学方法,活动态金属离子法 (I M M)、酶浸析法、地电化学法(CH I M)、地气法、元素分子形式法(M FE)和离子晕法等。 5 绪论思考题 地球化学定义 地球化学学科的特点和基本问题 地球化学学科的研究思路和研究方法 地球化学与化学、与地球科学其它学科的联系和区别。 第一章、第二章思考题 1元素分布与分配的概念 2地球化学体系 3元素丰度的概念 4元素在地壳中的克拉克值和浓度克拉克值概念 5太阳系、地球及地壳中元素丰度的研究方法 6太阳系、地球及地壳中元素丰度特征并讨论它们的异同、分析造成这种现象的原因? ++ 7元素克拉克值的地球化学意义并举例说明 8区域地壳丰度的研究方法及研究意义 9地壳中元素分配不均一性的基本特征++ 第三章思考题 1、元素的地球化学亲和性 2、Goldschmidt的元素地球化学分类 3、元素类质同象概念 4、影响元素类质同象的晶体化学条件 5、影响元素类质同象的物理化学条件 6、Goldschmidt的类质同象法则 7、Ringwood的电负性法则 8、研究元素类质同象的地球化学意义 9、晶体化学集中与晶体化学分散概念 10、晶体场理论的要点及应用范围 11、八面体、四面体晶体场稳定能和八面体择位能概念 12、晶体场理论应用的地球化学意义 13、元素的赋存形式及其研究方法 14、举例说明Pb在地壳中的各种存在形式 第四章复习题 1微量元素概念 2能斯特分配定律与分配系数 3总分配系数概念 4元素在共存相中分配系数的确定方法 5相容元素、不相容元素、大离子亲石元素、高场强元素概念 6微量元素地质温度计的原理与方法 7元素在共存相中分配定律的地球化学意义 8在岩浆结晶过程中元素分配的定量模型、特征及地球化学应用 9在部分熔融过程中元素分配的定量模型、特征及地球化学应用 10岩浆结晶过程和部分熔融过程的判别方法 11稀土元素的基本地球化学性质 12稀土元素的数据处理方法及有关参数的计算方法（稀土元素配分模式图、ΣREE 、∑LREE/∑ HREE或ΣCe/ΣY 、(La/Yb)N ） 13 Eu异常、Ce异常的概念及计算公式 14稀土元素对岩石成因的指示意义 15变质原岩恢复的地球化学方法 16石榴石和长石的REE组成特征分别是什么？ 17微量元素蜘网图及其意义 18微量元素对岩石形成构造环境进行判别时应注意的问题 19 Mg#、ACNK指数的意义与计算方法 20 Harker图解的特点与用途 第五章思考题 1.何为“同位素”、“放射性同位素”、“放射成因同位素”？ 2.同位素发生放射性衰变的原因是什么？有几种衰变形式（请举例说明）？ 3.放射性同位素定年的原理和基本公式是什么？ 4.何为λ常数、半衰期、同位素等时线？ 5.放射性同位素定年的前提是什么？ 6.用同位素等时线法测量地质年龄的基本要求是什么？ 7.同位素封闭温度和冷却年龄的概念 8.Rb-Sr同位素体系定年的特点是什么？需注意什么？ 9.BABI的定义和意义是什么？是如何确定的？ 10.何为UR、εSr？ 11.Sm-Nd同位素等时线法定年的特征是什么？为什么Sm-Nd同位素方法可对较 高级变质地质体进行定年？ 12.Sm-Nd同位素体系与Rb-Sr同位素体系在地球化学特征及等时线定年方法上 有何差异？ 13.何为CHUR、DM岩浆库，其现在Sm-Nd同位素组成是什么？ 14何为Sm-Nd同位素的ε参数和模式年龄，如何计算 15.U-Th-Pb同位素体系定年的方法几种？分别是什么？ 16.何为谐和年龄、谐和曲线和不一致线？ 17.U-Pb同位素定年常采用的分析测试方法有哪些？并对每一种方法进行简要 评述。 18.与同位素年代学中的其它长寿命同位素体系相比，K-Ar同位素体系的主要特 征是什么？ 19.相对于传统的K-Ar体系定年方法，Ar-Ar分步加热技术的主要优点是什么？ 20.何为稳定同位素？ 21.自然界中稳定同位素的分布规律是什么？ 22.稳定同位素组成的表达方式是什么？ 23.稳定同位素有哪些分馏类型？什么是稳定同位素的平衡分馏和动力学分 馏？ 《普通地质学》试卷(B 名词解释（每小题2分，共20分） 1. 丰度：化学元素在地球化学系统中的平均含量。 2. 冰期：气候寒冷时期，冰川发育，冰雪覆盖面积扩大的地史时期。 3. 条痕：矿物粉末的颜色。 4. 向斜：岩层向下凹陷的一个弯曲，核心部位岩层时代较新，两侧岩层时代依次变老。 5. 解理：矿物受力后沿一定方向规则裂开成光滑面的性质。 6. 向源侵蚀：使河流向源头方向加长的作用称河流的向源侵蚀作用。 7. 类质同像：矿物晶体结构中的某种原子或离子可以部分地被性质相似的它种原子或离子替代而不破坏其晶体结构，此种现象称为类质同像。 8. 地震烈度：地震对地面和建筑物的影响或破坏程度。 9. 死火山：人类历史以来未曾活动的火山。 10. 标准化石：具有在地质历史中演化快、延续时间短、特征显著、数量多、分布广等特点，对于研究地质年代有决定意义的化石。 填空题（每小题2分，共30分） 1. 古生物的研究对象是化石。与现代生物一样，根据生物之间的亲缘关系，古生物可划分为动物界和植物界。 2. 某地层产状测得为3100∠600，则其产状三要素分别是走向为400或2200，倾向为3100，倾角为600。 3. 影响风化作用的因素是气候、地形、岩石特征。 4. 根据岩石SiO2的含量，岩浆岩可以分为四大类，分别是：（1）超基性岩、SiO2为<45%；（2）基性岩、SiO2为45-52%；（3）中性岩、SiO2为52-65%；（4）酸性岩、SiO2>65%。 5. 新生代在生物演化史上，植物为被子植物时代，动物为哺乳动物（人类）时代。 6. 按照岩石的成因（形成方式），岩石分为三大类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。 7. 世界主要地震活动带有环太平洋地震带、阿尔卑斯-喜马拉雅地震带（地中海-印尼带）、大洋中脊地震带等。 8．中生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪三个纪，其代号分别是、、。8. 早古生代包括三个纪，由老到新分别是寒武纪、奥陶纪、志留纪，其代号分别是888。 9. 断层要素主要有断层面、断层盘、断层线、断层位移等。 10.板块构造学说建立的基础是大陆漂移学说和海底扩张学说。 11. 根据断层两盘相对运动的方向分为正断层、逆断层及平移断层。 12.河谷形态的基本要素有谷坡、谷底、河床。 13. 海蚀地貌主要类型有：海岬、海湾、拱桥、海蚀柱、海蚀崖、海蚀洞穴、海蚀凹槽和海蚀沟谷等。 14. 地质学上计算时间的方法有两种，一是相对年代，另一是绝对年代。 15. 矿物摩氏硬度计中位于第3、第7和第8位的矿物分别为方解石、石英和黄玉。 三、判断题（正确打“√”，错误打“×”）（共7分） 地球化学赵伦山张本仁 韩吟文马振东等 P 1：地球化学基本问题) P 5：克拉克值，地球化学发展简史（几个发展阶段） P31：元素丰度，表示单位元素在地壳平均化学丰度―――确定方法，克拉克值， P37：元素克拉克值的地球化学意义 P68：类质同象和固溶作用 P81：元素的赋存状态――1，5种 P88: 元素迁移 P 123: 相律 P169: 衰变定律 P181：痕量元素地球化学，稀土元素的研究方法和意义（痕量元素=微量元素） 复习内容及答案汇总 一、地球化学研究的基本问题、学科特点及其在地球科学中的地位（P1－） 地球化学是研究地球及相关宇宙体的化学组成、化学作用和化学演化的科学，在地球化学发展历史中曾经历了较长时间的资料积累过程，随后基于克拉克、戈尔施密特、维尔纳茨基、费尔斯曼等科学家的出色工作，地球化学由分散的资料描述逐渐发展为有系统理论和独立研究方法的学科。目前地球化学已发展成为地球科学领域的重要分支学科之一，与岩石学、构造地质学等相邻学科相互渗透与补充，极大地丰富了地球科学研究内容，在地质作用过程定量化研究中已不可或缺。 地球化学的研究思路和学科特点是：（1）通过分析常量、微量元素和同位素组成的变化，元素相互组合和赋存状态变化等追索地球演化历史；（2）利用热力学等现代科学理论解释自然体系化学变化的原因和条件，探讨自然作用的机制；（3）将地球化学问题置于地球和其子系统（岩石圈、地壳、地幔、地核等）中进行分析，以个系统的组成和状态约束作用过程的特征和元素的行为。 围绕原子在自然环境中的变化及其意义，地球化学研究主要涉及四个基本问题：（1）研究地球和动质体中元素和同位素的组成；（2）研究元素的共生组合和赋存形式；（3）研究元素的迁移和循环；（4）研究元素和同位素迁移历史和地球的组成、演化历史、地球化学作用过程。 二、简述痕量元素地球化学研究解决的主要问题 痕量元素地球化学理论使许多地质难题迎刃而解，其可解决的主要问题有： 地球化学勘查术语 基本术语 一、地球化学勘查（geochemical exploration） 对自然界各种物质中的化学元素及其它地球化学特征的变化规律进行系统调查研究的全过程。习称化探 1、地球化学探矿（简称化探）-geochemical prospecting 系统测量天然物质中化学元素的含量及其他特征，研究其分布规律，发现地球化学异常，从而进行找矿的工作。 2、地球化学填图（geochemical mapping） 系统采集天然物质，进行多元素分析，并将元素含量（或其他地球化学参数）的空间分布，以某种标准方法编绘成基础图件，提供各个领域应用的工作。 3、环境地球化学调查（exploration geochemistry investigation） 系统研究地球化学勘查的理论、方法与技术的学科。 二、勘查地球化学（exploration geochemistry） 系统研究地球化学勘查的理论、方法与技术的学科。 1、矿产勘查地球化学（geochemistry in mineral exploration） 研究找矿的地球化学勘查理论、方法与技术的学科。 2、区域勘查地球化学（regional geochemistry in exploration） 系统研究大面积内天然物质（如岩石、土壤、水系沉积物、湖积物、天然水等）中化学元素在空间与时间上的分布规律及其与矿产、地质、环境、农牧业、医学等之间关系的理论、方法与技术的学科。 三、地球化学勘查原理 1、地球化学场（geochemical field） 由地质-地球化学作用所形成的各种地球化学指标的特征变化空间。 2、地球化学景观（geochemical landscape） 据表生地球化学作用和自然景观条件所划分的区域带。 3、地球化学障（geochemical barrier） 元素迁移过程中由于介质的物理环境骤然改变，促使元素（从溶液或气态）大量析出的场所或环境。根据造成元素析出聚集的主要因素或作用，分别为沉积障、吸附障、还原障、氧化障、生物障、酸性障、碱性障等。 4、地球化学指标（geochemical indicator） 反映研究对象的各种地球化学指示元素、地球化学参数及其他地球化学特征的统称。 5、地球化学背景（geochemical background） 在特定的范围内，相同介质中广泛存在的地球化学环境特征。 6、背景值（background value） 反映地球化学背景的量值。 7、异常下限（threshold） 同义词异常阈 根据背景值按一定置信度所确定的异常起始值。是分辨地球化学背景和异常的一个量值界限。 名词解释 1.浓度克拉克值：概念系指某元素在某一地质体（矿床、岩体或矿物等）中的平均含量与克拉克值的比值，表示某种元素在一定的矿床、岩体或矿物内浓集的程度。当浓度克拉克值大于1时，说明该元素在地质体中比在地壳中相对集中；小于1时，则意味着分散 2.亲氧性元素：倾向于与氧形成高度离子键的元素称亲氧元素。特征是：离子半径较小，有惰性气体的电子层结构，电负性较小。如K、Na、Ca、Mg、Nb、Ta、Zr、Hf、REE等；易形成惰性气体型离子； 3.元素的地球化学迁移：即元素从一种赋存状态转变为另一种赋存状态，并经常伴随着元素组合和分布上的变化及空间上的位移 4.普通铅（或正常铅）：普通铅（或正常铅）：指产于U/Pb、Th/Pb比值低的矿物和岩石中任何形式的铅（如方铅矿、黄铁矿、钾长石等），在矿物形成以前，Pb 以正常的比例与U、Th共生，接受U、Th衰变产物Pb的不断叠加并均匀化。 5.不相容元素：趋向于在液相中富集的微量元素。由于其浓度低，不能形成独立矿物相，并且因离子半径、电荷、晶场等性质与构成结晶矿物的主元素相差很大，而使其不能进入矿物相。它们的固相/液相分配系数近于零。 6.同位素分馏系数：达到同位素交换平衡时共存相同位素相对丰度比值为常数，称分馏系数α，或者指两种物质(或物相)之间同位素比值之(α)，即αA-B=RA / RB，式中A，B表示两种物质(或物相)，R表示重同位素与轻同位素比值，如34S/32S，18O/16O。α表示同位素的分馏程度，α值偏离1愈大，说明两相物质之间同位素分馏程度愈大；α=1时物质间没有同位素分馏 7.K(不稳定常数)：金属离子与配位体生成络合物的逆反应是络合物的解离反应，达成平衡时的常数，称为不稳定常数。它与稳定常数互为倒数。不稳定常数越大，络合物越不稳定。 8.δEu:反映Eu异常的强。. 9.稀土元素（REE）：原子序数57-71的镧系元素以及与镧系相关密切的钪和钇共17种元素，包括：La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu，Sc，Y 10.高场强元素 (HFSE)：指离子半径小、电荷高，难溶于水，地球化学性质稳 绪论： 1.地球化学：地球化学是研究地球及其子系统(含部分宇宙)的化学组成、化学作用和化学演化的科学. 2.地球化学研究的基本问题： ①元素（同位素）在地球及各子系统中的组成 ②元素的共生组合和存在形式 ③研究元素的迁移 ④研究元素（同位素）的行为 ⑤元素的地球化学演化 3.地球化学的研究思路： “见微而知著”。通过观察原子、研究元素（同位素），以求认识地球和地质作用地球化学现象。 4.简述地球化学的研究方法： A.野外工作方法： ①宏观地质调研 ②运用地球化学思维观察、认识地质现象 ③在地质地球化学观察的基础上，根据目标任务采集各种地球化学样品 B.室内研究方法： ④量的测定，应用精密灵敏的分析测试方法，以取得元素在各种地质体中的含量值 ⑤质的研究，也就是元素结合形态和赋存状态的研究 ⑥动的研究，地球化学作用过程物理化学条件的测定和计算。包括测定和计算两大类。 ⑦模拟地球化学过程，进行模拟实验。 ⑧测试数据的多元统计处理和计算。 第一章：基本概念 1.地球化学体系：我们把所要研究的对象看作是一个地球化学体系，每个地球化学体系都有一定的时间连续，具有一定的空间，都处于特定的物理化学状态（T、P等） 2.丰度：一般指的是元素在这个体系中的相对含量（平均含量）。 3.分布：元素的分布指的是元素在一个化学体系中（太阳、陨石、地球、地壳、某地区）整体的总的含量特征。 4.分配：元素的分配指的是元素在各地球化学体系内各个区域、各个区段中的含量。 5.研究元素丰度的意义： ①元素丰度是每一个地球化学体系的基本数据 以在同一体系中或不同体系中用元素的含量值来进行比较，通过纵向（时间）、横向（空间）上的比较，了解元素基本特征和动态情况，从而建立起元素集中、分散、迁移等系列的地球化学概念。是研究地球、研究矿产的重要手段之一。 ②研究元素丰度是研究地球化学基础理论问题的重要素材之一。 宇宙天体是怎样起源的？地球又是如何形成的？地壳中主要元素为什么与地幔中的主要元素不一样？生命是怎么产生和演化的？这些研究都离不开地球化学体系中元素丰度分布特征和分布规律。 6.获得太阳元素丰度的主要途径： 光谱分析；直接分析；利用宇宙飞行器分析测定；研究宇宙射线 7.陨石研究的意义： ①它是认识宇宙天体、行星的成分、性质及其演化的最易获取、数量最大的地外物质； ②也是认识地球的组成、内部构造和起源的主要资料来源； ③陨石中的60多种有机化合物是非生物合成的“前生物物质”，对探索生命前期的化学演化开拓了新的途径； ④可作为某些元素和同位素的标准样品（稀土元素，铅、硫同位素）。 8.陨石的类型： 陨石主要是由镍-铁合金、结晶硅酸盐或两者的混合物所组成，按成份分为三大类 铁陨石 石陨石 石铁陨石 9.太阳系元素的丰度特征： ①H和He是丰度最高的两种元素。这两种元素的原子几乎占了太阳中全部原子数目的98％。 ②Li、Be和B具有很低的丰度，属于强亏损的元素（核子结合能低，形成后易分解），而O和Fe呈现明显的峰，它们是过剩元素（核子结合能最高，核子稳定） ③原子序数较低时，元素丰度随原子序数增大呈指数递减，而在原子序数较大的范围内（Z＞45）各元素丰度值很相近。 名词解释（任选10题，3分/ 题） 1．克拉克值：地壳中各元素的相对平均含量称为该元素的克拉克值，如以重量百分数表示则为“重量克拉克值”或简称“克拉克值”，如以原子百分数表示，则称为 “原子克拉克值”。 2．元素的浓集系数：定义为—浓积系数=矿石边界品位/克拉克值。实质是地壳中某元素称为可开采利用的矿石所需要富集的倍数，浓积系数低的元素较容易富集成 矿，浓积系数高的需要经过多次旋回和多次的富集作用才能达到工业开采品位。 长作为确定元素富集成矿能力的指标。 3．大离子亲石元素：离子半径大，大于常见造岩元素的亲石元素，如钾、铷、钙、锶、钡、铊等。 4．不相容元素或相容元素：在岩浆过程中，总分配系数大于1，趋向于保留在源区岩石的固相矿物中的元素为相容元素，如Ni，Cr，Co等；总分配系数小于1，趋向 于进入到熔体中的称为不相容元素，如Ba，Rb，U。 5．惰性组分：扩散能力很差，难于与系统发生物质交换的组分。系统对它们来说是封闭的，在平衡过程中保持质量固定不变，因而又称为固定组分。 活性组分：在交代过程中为了消除组分在矿物和外来溶液之间存在的浓度梯度(化 学位)，就会发生其小一部分组分向岩石(体系)的带入和另一部分组分自岩石带出， 这样的组分称为活性组分。 6．元素的地球化学亲和性：指阳离子在地球化学过程中趋向于同某种阴离子结合的性质。分亲铁性（趋向于以单质形式产出）、亲硫性（趋向于与硫形成强烈共价键 的性质）、亲氧性（趋向于与氧形成强烈离子键的性质）和亲气性。 7．批次熔融模型：表示在部分熔融过程中，熔体相和残余相在不断建立的平衡中进行，发生连续的再平衡，直到熔体的移出。 C1/C0=1/(D(1-F)+F) C1和C0分别是岩浆源区岩石和岩浆中元素的含量； D为元素的分配系数； F为部分熔融程度，（0~1） 8．同位素分馏系数：在平衡条件下，两种相中某种同位素比值之商。αA-B= R A/R B。 其中R为同位素比值，常用重同位素与轻同位素比值表示。分馏系数是温度的函 数，温度越高，α约趋于1 ，表明分馏作用越小。 9．δEu：一定体系中稀土元素Eu相对与标准值的比值，反映了Eu与其他稀土元素之间发生分离的强弱程度。当δEu小于1时，表明其相对于其他稀土元素发生了 亏损，当δEu大于1时，表明其相对与其他稀土元素发生了富集作用。 10．δ18O ：是样品中18O含量相对与标准值（平均大洋水含量）的千分偏差。当该值大于0时表明样品的18O相对与标准的组成发生了富集，有更多的较重稳定 同位素；小于0时则相反。 11．( 87Sr / 86Sr ) 0：应用Sr同位素测年时，样品形成时的初始87Sr / 86Sr值。应用等时线法表现为截距。 12．13C/12C国际标准：南卡罗来州白垩纪皮迪建造（PDB） 34S/32S国际标准：迪亚布洛峡谷铁陨石陨硫铁（CDT） δ15N/14N：大气 13．稀土元素配分图: 14．氧化障和还原障：元素的变价使其化学性质截然改变；氧化-还原反应改变元素原有的迁移状态，在短距离内发生沉淀，称为氧化障和还原障。（如 Fe,Mn,Gu,Eu,,Tl等弱碱性元素在低价状态易于在水溶液中迁移，它们的高价离 一、名词解释（每个2分，20分） 1、沉积有机质 2、稳定同位素分馏 3、有机圈 4、有效烃源岩 5、门限温度 6、氯仿沥青“A” 7、生物标志化合物 8、干酪根 9、大型气田 10、油气源对比 二、填空题（每题1分，10分） 1、原油中很难检测到糖类化合物是因为。 a、被细菌分解； b、进入干酪根无法查其原始面貌； c、原油中含氧化合物很少； d、连结糖类的醚键容易断裂。 2、下列过程属于油藏中原油次生变化的有。 a、聚合作用； b、生物降解； c、蒸馏作用； d、注气开发。 3、奥利烷的主要生源是。 a、高等植物； b、海洋植物； c、被子植物； d、原生动物。 4、正常情况下有机成因天然气中甲烷及其同系物的碳同位素表现为。 a、δ13C1<δ13C2<δ13C3<δ13C4； b、δ13C1>δ13C2<δ13C3>δ13C4 c、δ13C1>δ13C2>δ13C3>δ13C4； d、δ13C1<δ13C2>δ13C3>δ13C4。 5、鉴别生物成因天然气的主要标志是。 a、在天然气组成上主要是CH4，δ13C1重； b、在天然气组成上主要是CH4，δ13C1轻； c、在天然气组成上主要是CO2，δ13C1轻； d、在天然气组成上主要是CH4和CO2，δ13C1重。 6、Pr/Ph是反映。 a、烃源岩沉积环境的指标； b、原油成熟度指标； c、原油次生改造程度的指标； d、母质类型参数。 7、卟啉作为石油有机成因的重要证据之一，它是从原油中分离鉴定出第一个具有 生物成因的化合物。 a、Treibs（1934）； b、Serfert（1978）； c、Tissot（1974）； d、Smith（1954）。 8、年青沉积物中甾类化合物的主要构型是。 a、5α(H)14α(H)17α(H)20R； b、5α(H)14α(H)17α(H)20S； c、5α(H)14β(H)17β(H)20R； d、5α(H) 14β(H)17β(H)20S。 9、在同等条件下，最先进入生烃门限的是干酪根。 a、I型； b、II型； c、III型； d、IV型 10、同一成熟度条件下干酪根的H/C原子比值。 a、III>II>I型； b、II>III>I型； c、II>I>III型； d、I>II>III型。 三、判断改错题（每题1分，共8分） 1、烃源岩评价主要是评价有机质的丰度和类型。 2、镜质体反射率的测定是将样品浸入油中所测得的反射率值。 3、在油气源对比中，样品间的正相关性是样品具有成因联系的必要证据，而负相关性却 是样品之间缺乏亲缘关系的有力证据。 4、油藏受气浸时将产生两极分化，一方面形成凝析气藏，另一方面产生固体沥青沉淀， 从而使储层孔隙度和渗透率降低。 5、III型干酪根只能生气不能生油。 6、随着烃源岩成熟度的增高，生成的油气越来越多，导致可溶烃（残余油气或吸咐烃） 逐渐增多，而热解烃却逐渐减少。 7、凝析油是有机质在高演化阶段所特有的产物。 8、通常情况下，成熟度相当或相近的煤型气碳同位素组成比油型气轻。 四、回答题（每题8分，共40分） 1、论述干酪根分类方法及优缺点？（至少列举3种方法） 2、有机质成烃演化阶段及产物特征？ 3、生物标志化合物的主要类型及其在地质研究中的作用？ 4、油藏中原油的次生变化类型及其结果？ 5、应用化学动力学原理，阐述影响油气生成的主要因素？ 五、图谱识别（7分） 标出图示原油饱和烃气相色谱图中Pr、Ph和正构烷烃的碳数分布、指出主峰碳，判断指南_地球化学勘查样品分析方法
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