地球化学复习重点

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。

④原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的元素。具有偶数质子数（A）或偶数中子数（N）的核素丰度总是高于具有奇数A或N的核素，即奇偶规律。

⑤四倍规则：质量数为4的倍数（即α粒子质量的倍数）的核素或同位素具有较高丰度。

⑥原子序数(质子数)或中子数是“幻数”的元素丰度高

10.地壳元素的丰度特征：

①地壳中元素的相对平均含量是极不均一的，丰度最大的元素是O=47%，与丰度最小的元素Rn=6×10-16相差达1017倍。

前九种元素：O Si Al Fe Ca Na K Mg Ti占98.13%

前五种: 82.58%

前十五种元素占99.61%，其余元素仅占0.39%

这表明：地壳中只有少数元素在数量上起决定作用，而大部分元素居从属地位。

②对比地壳、整个地球和太阳系元素丰度数据发现，它们在元素丰度的排序上有很大的不同：

太阳系：H

地球： Fe

地壳： O

地壳和地球与太阳系或宇宙相比，明显地贫H, He, Ne, N等气体元素；地壳与整个地球相比，则地壳中明显贫Fe和Mg，而富集Al和K和Na。

11.元素在主要岩石类型中的分布：

A.主要类型岩浆岩中元素的分配

1．Fe，Mg、Cr，Ni、Co和铂族等，按超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩的顺序含量递减；

2．Ca，A1，Ti，V，Mn，Cu和Sc等在基性岩中含量最高，而在超基性岩，中性岩酸性岩中含量降低；

3．碱金属元素K、Na、Li、Rb，Cs及Si，Be、Sr、Ba、Zr、Hf、U、Th、Nb，Ta、W，Mo，Sn，Pb和稀土元素等，随着由超基性岩向基性岩，中性岩、酸性岩过渡，其含量明显递增。碱性岩中K，Na的含量达最高值；

4．某些元素在各类岩浆岩中的含量变化不大，例如Ge、Sb、As等．

B.主要类型沉积岩中元素的分配

沉积岩由于处于表生环境下，元素在各类岩石中的含量变化更加明显。

1．碱金属元素Li，Na、K、Rb，Cs和Si、A1等在页岩和泥质岩中含量最高，碳酸盐岩中最低，含量之差常达10倍(Li，Cs)至数10倍(K，Na)；

2．碱土金属元素Ca、Mg和Sr在碳酸盐中含量最高，砂岩中最低。与它们的克拉克值相比，在硫酸盐中的富集程度可达10至100倍．但Mg在深海碳酸盐沉积物中并不富集，这是因为MgCO3溶解度大于CaCO3。由于Mg2+离子在大洋深部环境能交换微粒长石中的K，形成绿泥石，因而海洋泥质沉积物比钙质沉积物相对富Mg(约高5倍)．

3．过渡族元素Mn，Co，Ni等在深海沉积物中含量高，因而在深海沉积物中形成了巨大的海底锰结核矿产，并伴有Ni、Co等可供综合作用。与Mn类似，在深海沉积物中富集的元素还有B、Na、Ba、P、S、Cu、Mo、Pb及卤素元素F、Cl、Br，I等，它们的含量都高于各自在岩浆岩中含量的最高值。

C.变质岩中元素的分配

各类变质岩的化学成分受原岩(沉积岩和火成岩)的控制．一般地说变质岩石中元素的含量并不因其变质类型和变质程度的不同面有明显差异。

第二章：元素的结合规律和赋存形式

1.戈尔德施密特的地球化学分类：

是以地球的起源和内部构造的假说为基础的。他根据化学元素的性质与其在地球地圈内的分配之间的关系将元素分为五个地球化学组：

①亲石元素；②亲铜元素；③亲铁元素；④亲气元素；⑤亲生物元素

2.元素的地球化学亲和性：是指在自然体系中元素形成阳离子的能力以及阳离子在自然体系中有选择地与某阴离子结合的倾向性。

3.元素的地球化学亲和性的原因：

①元素基本化学性质:电子构型、电负性、极化力、电离势等有关；

②化合反应的能量效应:元素与氧化合按自由能ΔGf由高负值向低负值顺序进行。

③与元素的丰度因素：化学反应的制动原理.

④元素结合的物理化学条件（宏观上：元素化合反应的能量效应）

4.元素的地球化学亲和性分类：

①亲氧性元素：只有能与氧以离子键性结合的金属才是亲氧元素

②亲硫性：只有能与硫结合形成高度共价键性质的金属才会显示亲硫倾向

③铁性元素：元素在自然界以金属状态产出的一种倾向性。

5.地壳中元素的赋存形式：

独立矿物；超显微非结构混入物；胶体吸附；与有机质结合；类质同象

6.类质同象：在一定的外界条件下结晶时,晶体中的部分构造位置随机地被介质中的性质类似的原子、离子、配位子、分子等其它质点所占据,结果只引起晶格常数的微小改变,但晶体的构造类型、化学键型等保持不变，这一现象称为类质同象。

7.类质同象基本规律：

（1）戈尔德施密特类质同象法则只是从相互置换的质点的电价、半径的角度来进行判断，因此该法则只适用于离子键化合物。

①若两种离子电价相同、半径相似,则半径较小的离子优先进入晶格。因此，离子半径较小的元素集中于较早期结晶的矿物中，而较大离子半径的元素集中于较晚期结晶的矿物中。

②若两种离子半径相似而电价不同, 则较高价离子优先进入晶格, 集中于较早期结晶的矿物中，称为“捕获”；而较低价离子集中于较晚期结晶的矿物中，称为“容许”。

③若两种离子电价相同、半径相似(隐蔽法则),丰度高的主量元素形成独立矿物, 丰度低的微量元素将按丰度比例进入主量元素的矿物晶格,即微量元素被主量元素所隐蔽。（2）林伍德补充总结的类质同象规律:

当阳离子的离子键成分不同时,电负性小的离子优先进入晶格,形成较强的、离子键成分较多的键. (键强较高)的键，它们优先被结合进入矿物晶格。

8.内潜同晶:两种离子浓度大致相等,而一种元素以分散量进入另一元素的晶格内,可以分出主要元素和次要元素时,这时次要元素就隐蔽在主要元素之中,称为内潜同晶。

9.内潜同晶链:多个性质相似的元素依次连续的内潜同晶称为内潜同晶链。

10.补偿类质同象：常量元素丰度制约微量元素形成类质同象。

第三章：元素的地球化学迁移

1.元素的地球化学迁移：元素在地质作用中由一种存在形式变为另一种存在形式,并伴随着一定的空间位移的运动过程,叫元素的迁移。

2.交代反应：在难溶化合物的饱和溶液中出现能够形成更低活度积的化合物的离子时，则原矿物溶解,活度积更低的化合物沉淀，这种作用称为“交代反应”。

3.标准电极电位：氧化一还原电位是一个相对值，电化学中规定：在25℃溶液中，氧化态和还原态的浓度均为lmol时，平衡共存所测出的半反应的电极电位称为标准电极电位，用Eho表示。

4.地球化学障：在元素迁移过程中，环境的物理化学条件发生了急剧变化，导致介质中原来稳定迁移的元素其迁移能力下降，元素因形成大量化合物而沉淀，这些引起元素沉淀的条件或因素就称为地球化学障。

5.氧化障、还原障：自然界氧化还原反应使元素变价，造成元素性质截然改变，导致元素原有的迁移状态在短距离内发生沉淀，这种现象称为氧化障或还原障。

6.离子电位π：用阳离子的离子电位（π）来定性表示,阳离子(包括H+)对氧(O2-)的争夺能力的不同。

7.环境的氧化还原电位：环境中各种离子间氧化还原反应达到平衡时的电位，称之为环境的氧化还原电位。环境的氧化还原电位是衡量自然环境氧化或还原某种元素(离子或原子)能力的量。

8.络合物的不稳定常数：络合物的平衡常数称为络合物离解常数，亦称络合物的不稳定常数，用K不来表示。

9.同离子效应：当在难溶化合物的饱和溶液中加入与该化合物有相同离子的易溶化合物时，原难溶化合物的溶解度将会降低，称为共同离子效应。同离子效应也受活度积原理的制约，是活度积原理在特定条件下的表现。

10.元素为什么会发生迁移？影响迁移的因素有哪些？

原因：

地壳中的元素互相结合组成各种矿物、岩石等，对于其元素的整个历史来看，只是一个暂时的片断，它是在某个物理化学条件下，元素相对稳定、相对静止的一个暂时形式。随着地壳物质的不断运动和物理化学环境的改变，这种相对稳定性将遭到破坏，元素将以各种方式发生活化转移，早先形成的矿物、岩石及其组合将不断转变为新的矿物、新的岩石和新的

组合，相应地元素也发生转移和再分配并以一种新的形式再相对稳定下来。

影响因素：

①元素迁移前的存在形式：元素原来呈吸附状态，则容易发生迁移；若元素已进入到矿物晶格内部，形成了独立矿物或呈类质同象，则难迁移。

②化学键性质：离子键和分子键化合物由于易溶入水溶液，较易迁移；共价键和金属键化合物则较难迁移。

③元素的地球化学性质：离子的电价、半径等，它们既决定了元素结合成化合物时的化学键性，又控制了元素在水溶液中的迁移形式，对元素在水介质中的稳定性有重要影响。

④体系中相伴生组分的类型和浓度

⑤体系中物理化学强度参数的空间变化(浓度差、压力差、温度差等)

⑥环境的pH和Eh值变化，都会影响元素的迁移形式和迁移能力

11.元素迁移化学模型的研究方法。

a.确定元素发生迁移；

b.观察元素赋存状态：岩石和矿石中矿物组合的变化；

c.地质作用物理化学条件的测算

12.举例说明介质的PH值对元素迁移的控制规律：

(1)介质的pH值控制金属离子的溶解迁移

大部分金属元素在水体中以氢氧化物的形式存在．氧氧化物为碱性组分，它们在酸性溶液中溶解，溶液碱性增强时将使其沉淀．不同元素的氢氧化物发生沉淀的PH不同，它们的迁移能力将因氢氧化物的沉淀而降低。例如：

pH<6,酸性条件下：Ca、Sr、Ba、Cu、Zn、Cd、Cr+3、Fe+2、Mn+2、Ni+2呈离子迁移; pH>7,碱性条件下：Cr+3、Mo+6、V+5、As+5 、Se+6—呈高价离子迁移当，

pH>7,碱性条件下，也不利于胶体形成。

(2)同一元素不同价态的氢氧化物沉淀时的pH值不同:

例如：对于Fe2+和Fe3+来说生成其氢氧化物的pH值要求不同：

FeSO4+2H2O → Fe(OH)2↓+ 2H2SO4 (pH=5.5)

Fe2(SO4)3+6H2O → 2Fe(OH)3↓+ 3H2SO4 (pH=2.48)

Fe3+只能在强酸性(pH<2.48)水溶液中迁移，一旦pH值增高，Fe(OH)3将会很快沉淀下来。

(3) 介质pH值的变化控制所有包括H+及OH-反应的平衡移动方向(电离反应、复分解反应、水解、中和及络合反应)

例如：U氧化一还原反应受pH关系控制

3H2O+2Fe2++(U+6O2)2+=U+4O2↓+Fe2O3+6H+

H+增加，酸性增加，则平衡向左移，形成(U+6O2)2+ ——迁移 ;

H+减少，碱性增加，则平衡向右移，形成U+4O2 ——沉淀 .

13.举例说明环境的Eh值对元素迁移的控制规律：

与大气接触的各种地表环境中，O2是过剩组分。

在局部环境中,氧分压控制环境的氧化-还原电位。例如，开阔海面及表层水，PO2=0.21，Eh=+0.3ev;海底有机质堆积区为缺氧环境PO2=10-100，Eh=-0.60ev 。

水分解放出O2，而地壳中H2O是大量的，水控制了地壳中氧化条件的上限

自然界氧化还原环境的极限是由水的稳定场来确定:

水稳定上限: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e Eh0=1.23V Eh0=1.23-0.059pH

其意义是一旦地壳中Eh0>1.23V的半反应氧化态物质出现 O3+2H++2e→H2O+O2 ↑水稳定的下限: H2→2H++2e Eh0=0V，Eh0=-0.59pH

其意义是，当地壳中出现Eh0低于0.00V的半反应还原态物质出现。

例如：Fe与水反应: Fe+H2O→Fe2++2e+O2-+H2↑

使之氧化为Fe2+，其结果是Fe耗尽。因此，水对还原态物质(Fe)是氧化剂。 H2O的稳定范围控制了地壳中元素可能的价态。

14.研究络合物稳定性的意义:

①确定元素沉淀的分离和空间上的分带性。

天然水中存在各种元素的络合物，由于其稳定性不同，其迁移能力就有差异，这就导致元素迁移时被搬运的距离和沉淀先后的不同，为此，可造成元素沉淀的分离和空间上的分带性。

②络合作用对元素迁移的影响。

K不稳愈大，络离子愈不稳定，电离能力愈强——溶液中简单离子愈多，金属离子就会通过化学反应形成难溶的化合物立即沉淀。

③致使地壳中某些性质相似元素的分离。

地壳中某些性质相似的元素紧密共生，但当它们形成络合物时，由于络合物不稳定常数的差别，导致它们彼此分离。

第四章：微量元素地球化学

1.微量元素：地球化学体系中含量低于0.1%,不参加化学计量计算或者服从稀溶液亨利定律的元素称成为微量元素。

2.能斯特分配定律与分配系数及其研究意义：

①能斯特分配定律：在一定的温度和压力下，微量组份在两共存相中的活度比为常数，而与该组分的绝对浓度无关，这个常数称为分配系数，它可以表示一种组分在两个共存相中的分配关系。

②分配系数：

③研究意义：

a.微量元素分配系数温度计：分配系数与温度、压力有关；也就是说T、P是常数时，KD为常数。

b.定量研究元素的分配：元素分配的微观理论只能定性地解释元素的分配关系，至于具体分配的量是多少，微观理论无法回答。而应用分配系数，可以具体地计算共生平衡矿物中的分配量。

c.检验成岩、成矿过程的平衡性

一定温度、压力下各相处于平衡时，元素在共存矿物间的分配系数为一常数，可据此来检验自然过程是否达到平衡。

d.判别岩浆结晶过程中微量元素的地球化学行为

3.总分配系数：微量元素在岩石与熔体之间的总分配系数，常用岩石中所有矿物的分配系数与岩石中各矿物含量的乘积之和来表达。

4.相容元素：当固相(结晶相)和液相(熔体相，流体相)共存时，若微量元素易进入固相，称为相容元素．

5.不相容元素：若微量元素易进入液相，称为不相容元素。

6.微量元素地质温度计的原理与方法：

原理：在影响分配系数的各种因素中，温度是很重要的。分配系数(KD)与体系温度的倒数呈线性关系：lnKD=-(△H/RT)+B

方法：在一定范围内，△H可看做常数，一个理想的地质温度计应具有尽可能大的△H值。在设计地质温度计的步骤：

①需要在不同温度条件下测定分配系数值；

②计算出微量元素的分配系数；

③用分配系数的对数值与相对应的绝对温度倒数作图；

④求出三直线的斜率和截距，求得到一组△H和B值；

⑤根据直线斜率判别所选元素是否适合做地质温度计，通常直线的斜率较大时，表明所选元素两相间的分配系数对温度均比较敏感，可以作为地质温度计。

7.岩浆结晶过程和部分熔融过程的判别方法：

根据平衡部分熔融和分离结晶作用中微量元素分配的定量模型，可以对成岩过程进行鉴别。判别方法如下。

①固—液相分配系数高的相容元素：如Ni,Cr等，在分离结晶作用过程中它们的浓度变化很大，但在部分熔融过程中则变化缓慢；

②固—液相分配系数低的微量元素：如Ta、Th、La、Ce等，它们总分配系数很低，近于0，与0.2－0.5比较可忽略不计（称为超岩浆元素）。在部分熔融过程中这些元素浓度变化大，但在分离结晶作用过程中则变化缓慢；

③固—液相分配系数中等的微量元素，如HREE、Zr、Hf等，它们的总分配系数与1比较可忽略不计（称亲岩浆元素）。

对于平衡部分熔融：

CHL=CHo,s / F 和CML=CMo,s / (DMo+F )

式中：CHL为超岩浆元素在液相中的浓度，CML为亲岩浆元素在液相中的浓度；

CHo,s，CMo,s，分别为它们在原始固相中的浓度。

F为熔体占母岩的质量分数，反映部分熔融的程度。

对于分离结晶作用：CHL=CHo,L/ F

CML=CMo,L /F

CHL/CML=CHo,L /CMo,l =常数。

因此，当用CHL/CML对CHL作图时，即用某超岩浆元素（H）与亲岩浆元素（M）浓度比值对超岩浆元素浓度作图时，平衡部分熔融的轨迹为一条斜率为DHo/CMo的直线, 而分离结晶作用的轨迹则构成一条水平线。

8.稀土元素：稀土元素是指周期表中原子序数从57到71的镧系15个元素加上原子序数为39的钇(Y)，共16个元素。

镧（lan)、铈（shi)、镨（pu）、钕（nv)、钷（po）、钐(shan)、铕（you)、钆（ga）、铽（te）、镝（di）、钬（huo)、铒（er)、铥（diu)、镱（yi）、镥（lu）、钇（Yi）

第五章：同位素地球化学

1.天然放射性同位素的衰变反应：

①α衰变: 原子核放射出由2个质子和2个中子组成的α质点（即He核）

②β衰变:原子核中一个中子分裂为一个质子和一个电子（β-粒子），同时放出反中微子γ

③γ衰变:该衰变类型往往是继于α衰变和β衰变后发生的，原子核仍处于高能状态，原子核以γ射线释放过剩能量。

④K层捕获:它是β-衰变的逆反应（并非可逆反应），是原子核自发地从核外电子轨道上捕获一个电子，与一个质子结合变成一个中子，质子数减少1个。

⑤重核裂变：重同位素自发地分裂为2-3片原子量大致相同的碎片。如：238U、235U和232Th 等重核都可能发生这种裂变。

2.放射性同位素的性质：

放射性同位素在原子核内部发生衰变，其结果是从一个核素转变为另一个核素；

衰变是自发的、永久不息的一种恒制反应，而且衰变是按一定比例的；

衰变反应不受任何温度、压力、元素的存在形式及其物理化学条件的影响；

衰变前核素和衰变后核素的原子数，只是时间的函数

3.半衰期：对于任一放射性同位素体系，原子衰变到初始原子数的一半所需的时间称为半衰期。

4.常用的同位素测年法：

5.举例说明每种同位素测年方法的原理。

《环境化学》(第二版)(戴树桂)知识点总结和部分课后习题答案

环境化学 第一章绪论 1环境环境是指与某一中心事物有关相适应的周围客观事物的总和中心事物是指被研究的对象对人类社会而言环境就是影响人类生存和发展的物质能量社会自然因素的总和1972年联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了人类环境会议通过了《人类环境宣言》 2构成环境的四个自然圈层包括土壤岩石圈大气圈和水圈 3为保护人类生存环境联合国将每年的4月22定位世界地球日 6月5日定位世界环境日 4环境保护的主要对象是由于人类生产生活活动所引起的次生环境问题主要包括环境污染和生态破环两个方面 5环境问题全球环境或区域环境中出现不利于人类生存和发展的各种现象称为环境问题原生环境问题自然力引发也称第一类环境问题火山喷发地震洪灾等次生环境问题人类生产生活引起生态破坏和环境污染反过来危及人类生存和发展的现象也称第二类环境问题目前的环境问题一般都是次生环境问题生态破坏人类活动直接作用于自然生态系统造成生态系统的生产能力显著减少和结构显著该变如草原退化物种灭绝水土流失等当今世界上最引人注目的几个环境问题温室效应臭氧空洞酸雨等是由大气污染所引起的 6环境污染由于人为因素使环境的构成状态发生变化环境素质下降从而扰乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件造成环境污染的因素有物理化学和生物的三个方面其中化学物质引起的约占8090环境污染物定义进入环境

后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质称为环境污染物污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学结构和在环境中的存在状态五十年代日本出现的痛痛病是由镉Cd 污染水体后引起的五十年代日本出现的水俣病是由 Hg 污染水体后引起的 重要污染物 1 元素CrHgAsPbCl 2 无机物CONOxSO2KCN 3 有机化合物和烃类烷烃饱和芳香烃苯环不饱和非芳香烃不饱和不带苯环多环芳烃 4 金属有机和准金属有机化合物四乙基铅三丁基锡 5 含氧有机化合物环氧乙烷醚醇醛酮酚有机酸等 6 有机氮化合物胺腈硝基苯三硝基苯TNT 7 有机卤化物氯仿四氯化碳PCBs氯代二恶英氯代苯酚 8 有机硫化合物硫醇类甲硫醇硫酸二甲酯 9 有机磷化合物有机磷农药磷酸二甲酯磷酸三乙酯 按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物水体污染物土壤污染物等按污染物的形态可分为气体污染物液体污染物和固体废物按污染物的性质可分为化学污染物物理污染物和生物污染物优先控制污染物概念基于有毒化学物的毒性自然降解的可能性及在水体中出现的概率等因素从多种有机物中筛选出的优先控制物 7认识过程 20世纪60年代人们只把环境问题作为污染来看待没有认识到生态破坏的问题 20世纪70年代 1972年联合国瑞典斯德哥尔摩人类环境会议

附表一地球化学专业研究方向及主要研究内容介绍

地球化学专业博士研究生培养方案 一、培养目标 1.掌握马克思列宁主义、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系，热爱祖国，遵纪守法，品行端正，诚实守信，实事求是，具有较强的事业心和良好的学风，追求新知、勇于创新，积极为国家现代化建设服务。 2.掌握本学科坚实的基础理论和系统的专门知识；具有独立从事科学研究和教学工作、组织解决重大实际问题的能力，并在科学研究或专门技术上做出创造性的成果。 3.至少掌握一门外国语，能熟练阅读外文资料，具备用外文撰写学术论文和进行国际学术交流的能力。 二、研究方向 地球化学专业是地质学一级学科（学科代码：0709）下设的二级学科（学科代码：070902），设以下4个研究方向。 1.化学地球动力学 综合地质、地球化学方法，研究不同地质时期岩石的地质、地球化学特征，阐明岩石形成与板块构造和岩石圈构造演化的关系。 2.岩石地球化学 采用地球化学和实验地球化学方法，研究元素和同位素在岩浆作用、变质作用、沉积作用和表生作用中的存在相态和元素分配理论，示踪地质作用的发生发展过程，阐明岩石成因及其形成环境。 3.资源环境地球化学 研究元素在地球各圈层中的时空分布规律和迁移与沉淀、分散与富集的物理化学条件，揭示区域成矿规律，探索元素地球化学过程与自然环境质量和生态效应关系。 4.行星岩石与地球化学 通过陨石和航天器对类地行星直接或间接分析获得的数据资料进行研究，研究类地行星——月球、火星等星球的岩石以及元素、同位素等物质组成，揭示类地行星的形成与演化。 三、学习年限 1.全日制脱产博士生的基础学制为3年。 2.在职博士生的基础学制为4年。 3.对于提前达到培养目标、完成学业并做出创造性成果的博士研究生，经本人申请，导师同意，学院审批后报研究生院批准，允许提前答辩并申请学位；由于客观原因不能按时完成学业者，由博士研究生本人提出申请，导师同意，学院审批，报研究生院批准，可延长学习年限，但延长时间一般不得超过2年。未提出延长报告或申请延长期满仍未完成博士论文答辩者，均按结业处理。具体事宜详见“吉林大学关于研究生提前或延期进行学位论文答辩的暂行规定”。 四、课程设置（附表）

应用地球化学复习题总结

应用地球化学复习题总结 1、化探：地球化学找矿法简称化探，是以地球化学和矿床学为理论基础，以地球化学分散晕（流）为主要研究对象，利用矿床在形成及以后的变化过程中，成矿元素或伴生元素所形成的各种地球化学分散晕进行找矿的方法。 2、元素的地球化学亲合性：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倾向性。 3、Goldschmit 的元素地球化学分类：亲石元素（即亲岩元素或亲氧元素) 、亲硫元素（即亲铜元素）、亲铁元素、亲气元素、亲生物元素 4、地球化学异常：是相对于地球化学背景区而言的，是指与地球化学背景区相比有显著差异的元素含量富集区或贫化区 5、地球化学指标：指一切能提供找矿信息或者其他地质信息的、能够直接或间接测量的地球化学变量。 6、地球化学场：如果把地球化学背景和发育在其中的地球化学异常当作一个整体看待，元素在该体系中的分布构成了地球化学场。 7、勘查地球化学：是地球化学的实践应用，是一门运用地球化学基本理论和方法技术，解决人类生存的自然资源和环境质量等实际问题的科学。是研究地球表层系统物质组成与人类生存关系，并能产生经济效益和社会效益的学科。 8、原生环境：指天然降水循环面以下直到岩浆分异和变质作用发生的深部空间的物理化学条件的总和。 9、次生环境（或表生环境）：是地表天然水、大气影响所及的空间所具有物理化学条件的总和。 10、地壳元素丰度：是指地壳中化学元素的平均含量，也称克拉克值，是为了表彰在这方面作出卓越贡献的美国化学家克拉克而命名的。 11、浓度克拉克值（相对丰度）：化学元素在某一局部地段或某一地质体中的平均含量与地壳丰度的比值。 12、矿石浓集系数：矿石的平均品位与该元素地壳丰度之比。 13、最低浓集系数：矿床的最低可采品位与其地壳丰度之比。 14、表生地球化学环境的特点：是一个温度压力低，以含二氧化碳和多组分水为介质的物理化学综合环境。 15、地球化学景观：是指所有影响表生作用的外部元素的总和。 16、景观地球化学：就是研究化学元素在各种景观条件下迁移沉淀的规律。 17、检出限：定义为某一分析方法或分析仪器能可靠地测试出样品中某一元素的最小重量或质量（μg或n g）。

微量元素地球化学课程作业

蛇绿岩中地幔橄榄岩成因及构造意义研究 研究目的和意义： 地幔橄榄岩是蛇绿岩超镁铁岩的主要岩石类型。在蛇绿岩的形成过程和构造侵位的过程中，地幔橄榄岩还会遭受部分熔融作用，熔体萃取作用，以及地幔交代等多种地质作用的影响和改造。不同的地质作用会产生相应的矿物组合，通过对蛇绿岩中的地幔橄榄岩不同时代矿物组合特征的研究，可以进一步对蛇绿岩形成构造背景的认识，对于恢复蛇绿岩的形成和演化至关重要。 拟解决的问题： 1.地幔橄榄岩的形成过程中所经历的地质作用，如部分熔融作用，熔体抽取作用，流体-岩石反应，熔体-岩石反应等。 2.蛇绿岩的形成环境，如SSZ环境和MOR环境[1]。 拟研究的手段和方法： 1. 岩石学 对岩石的结构，构造，风化程度以及变质程度以及组成矿物进行研究，对岩石进行定名，如地幔橄榄岩包含纯橄岩，方辉橄榄岩以及二辉橄榄岩。 2. 矿物学 对岩石的组成矿物进行观察研究，地幔橄榄岩中不同时代的矿物的矿物组合具有不同的结构特征，反映了岩石成因的复杂性和多阶段演化的特征。 地幔橄榄岩中的矿物会保存地幔橄榄岩形成和演化历史的印记，尤其是地幔橄榄岩的矿物组合及化学特征对认识地幔橄榄岩的成因和恢复蛇绿岩的形成背景至关重要。对地幔橄榄岩中的橄榄石，斜方辉石，单斜辉石，尖晶石等矿物的化学成分进行研究和分析。 室内试验工作显示，尖晶石二辉橄榄岩在10—20 kbar的压力范围内，随着岩石熔融程度的增加，岩石中单斜辉石的含量迅速减少，斜方辉石的含量将逐渐降低。橄榄石的Fo和NiO含量，辉石的Mg#和Cr2O3含量，铬尖晶石的Cr#值将逐渐增加，而辉石和全岩的Al2O3和TiO2将逐渐减少[2]。 尖晶石的Cr#值是地幔岩熔融程度、源区亏损程度以及结晶压力的灵敏指示剂，Cr#反映了地幔部分熔融程度的增加[3]，经历较高程度部分熔融和萃取的橄榄岩具有较高的Cr#值。Dick 和Bullen（1984）根据铬尖晶石的成分将阿尔卑斯型地幔橄榄岩分为三中类型：Ⅰ型：铬尖晶石的Cr#<60;Ⅲ型：铬尖晶石的Cr#>60；Ⅱ型：为一种过渡类型，铬尖晶石的Cr#包含Ⅰ型和Ⅲ型地幔橄榄岩中的铬尖晶石。其中Ⅰ型地幔橄榄岩可能反映了洋中脊大洋岩石圈的环境，相当于深海橄榄岩，其部分熔融程度较低；Ⅲ型地幔橄榄岩，形成于岛弧环境，经历了较高程度的部分熔融；Ⅱ型地幔橄榄岩，则反映了复合来源的特征[3]。 利用铬尖晶石的Cr#—Mg#图解，可以判断地幔橄榄岩的形成环境，即为SSZ型还是MOR

生态系统知识点的总结1

第5章生态系统及其稳定性 【考纲知识梳理】 一、生态系统的概念及范围 1、概念：生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫生态系统。 2、范围：有大有小，其中生物圈是地球上最大的生态系统，它是地球上的全部生物及其无机环境的总和。 二、生态系统的组成成分 成分构成作用（主要生理过程）营养方 式 地位 非生物成分非生物的物 质和能量 光、热、水、土，气为生物提供物质和能量 生物成分生产者 绿色植物、光合细 菌、化能合成细菌 将无机物转变成有机 （光合作用化能合成用） 自养型 生态系统的 基石 消费者 动物、寄生微生物、 根瘤菌 消费有机物（呼吸作用） 异养型 生态系统最 活跃的成分分解者腐生微生物、蛔虫分解动植物遗体（呼吸作用） 生态系统的 关键成分 三、生态系统的营养结构 1、食物链：生态系统中各生物之间由于食物关系而形成的一种联系。 2、食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接形成的复杂的营养结构。 3、食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统物质循环和能量流 动的渠道。 二、食物链和食物网的分析 1、每条食物链的起点总是生产者，如课本中的阳光不能纳入食物链，食物链终点是不能被其他生物所捕食的动物，即最高营养级，食物链中间不能做任何停顿，否则不能算作完整的食物链。 2、食物网中同一环节上所有生物的总和称为一个营养级，如书中第二营养级的生物有食草昆虫、鼠。 3、同一种生物在不同食物链中可以占有不同的营养级。 4、在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同的类型，如书中青蛙和蜘蛛的关系既是捕食又是竞争关系。 5、食物网中，某种生物因某种原因而大量减少时，对另外一种生物的影响，沿不同食物链分析的结果不同时应以中间环节少为依据。 6、食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而非取决于生物的数量。 第2节生态系统的能量流动 【考纲知识梳理】 一、能量流动的概念和过程 1、概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 2、能量流动的过程： （1）输入 ①源头：太阳能。 ②总值：生产者所固定的太阳能。 （2）传递 ①途径：食物链和食物网。

环境地球化学知识点

概念题 绪论（1/6） 环境问题由于人类活动或自然活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类生产、生活和健康产生的影响。 环境容量人类生存和自然环境在不致受害的前提下，环境可能容纳污染物质的最大负荷量。 环境要素构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本因素。 环境背景值在未受人类活动干扰的情况下，各环境要素（大气、水、土壤、生物、光、热等）的物质组成或能量分布的正常值。 环境质量在一具体环境内，环境的某些要素或总体对人类或社会经济发展的适宜程度。 环境质量评价按照一定的评价标准和评价方法对一定区域范围内的环境质量进行说明、评定和预测。 第一章岩石圈环境地球化学（0/0） 第二章土壤环境地球化学（1/9） 土壤覆盖在地球陆地表面和浅水水域底部，具有肥力，能够生长植物的疏松物质表层。 土壤圈覆盖于地球陆地表面和浅水域底部土壤所构成的一种连续体或覆盖层及其相关的生态环境系统。 成土过程地壳表面的岩石风化体及其搬运的沉积体，受其所处环境因素的作用，形成具有一定剖面形态和肥力特征的土壤的历程。 土壤酸度土壤酸性表现的强弱程度，以pH表示。 植物营养植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分，用以维持其生命活动。 土壤污染进入土壤的污染物积累到一定程度，引起土壤质量下降、性质恶化的现象。 土壤净化污染物在土壤中，通过挥发、扩散、吸附、分解等作用，使土壤污染物浓度逐渐降低，毒性减少的过程。 土壤质量评价单一环境要素的环境现状评价，是根据一定目的和原则，按照一定的方法和标准，对土壤是否污染及污染程度进行调查、评估的工作。

土壤中微量元素动植物体内含量很少、需要量很少的必需元素。 第三章水圈环境地球化学（2/11） 水圈地球表面或接近地球表面各类水体的总称。 水资源世界上一切水体，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、土壤水、地下水及大气中的水分，都是人类宝贵的财富，即水资源。（广义）在一定时期内，能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体。（狭义） 水矿化度天然水中各种元素的离子、分子与化合物（不包括游离状态的气体）的总量。 水硬度水中钙和镁含量。 化学需氧量（COD）水样在一定条件下，氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L表示。 高锰酸钾指数法（COD Mn）在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，氧化水样中的还原性物质，所消耗的量以氧的mg/L来表示。 重铬酸钾指数法（COD Cr）在一定条件下，以重铬酸钾为氧化剂，氧化水样中的还原性物质，所消耗的量以氧的mg/L来表示。 生化需氧量（BOD）在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。 水体污染进入水体中的污染物含量超过了水体的自净能力，就会导致水体的物理、化学及生物特性的改变和水质的恶化，从而影响水的有效利用，危害人类健康的现象。 水体自净污染物质进入天然水体后，通过一系列物理、化学和生物因素的共同作用，使水中污染物质的浓度降低的现象。 水环境质量评价按照评价目标，选择相应的水质参数、水质标准和评价方法，对水体的质量利用价值及水的处理要求作出评定。 第四章大气圈环境地球化学（1/11） 大气圈包围在地球最外面的圈层，是由气体和气溶胶颗粒物组成的复杂的流体系统。 同温层从对流层顶以上到25km以下气温不变或微有上升的圈层。 逆温层从25km以上到50-55km，温度随高度升高而升高的圈层。 臭氧层地球上空10-50km臭氧比较集中的大气层, 其最高浓度在20-25km处。

应用地球化学考试重点(经典)

应用地球化学考试重点 绪论 1、应用地球化学：运用地球化学基本理论和方法技术，解决人类生存的自然资源和环境质量的实际问题的学科。地球化学是其理论基础。 2、应用地球化学研究内容： 元素分布与矿产资源 元素在各介质中的含量 元素的分布与分配 地球化学异常与指标 矿床的成因（矿床学为主） 矿床的储量（找矿勘探课程为主） 3、地球化学找矿与其它探矿方法的比较： （1）与地球物理相比，地化方法已成为其有效的辅助手段之一，在评价和解释地球物理异常时，可排除其多解性。 在某种意义上说是一种直接的找矿方法，因而成果的推断解释较物探法简单、直接。 （2）同时，它较地质钻探等投资少。 （3）地质物化探综合运用，则更能提高找矿的效果。 （4）传统的地质找矿方法，以矿物学和岩石学的观察为基础，要求要有可见标志。所以必须要求矿物的粒度在光学显微镜的分辨能力以上。而地球化学方法是依靠分析测试手段探测其微观标志 （5）任何一种找矿方法，都有一个应用条件问题，都要根据研究区地形地貌自然景观条件的不同，以及目标矿种的地球化学特征的不同，选择相宜的方法技术。 4、应用地球化学研究领域 第一章 1、地球化学旋回：地幔物质分异出的岩浆及地壳重熔物质形成的岩浆上升结晶形成岩浆岩，经构造运动进入表生环境，经风化剥蚀，搬运沉积，形成沉积岩，沉积岩经沉降或俯冲作用到达地壳深部，发生变质或重熔作用，形成岩浆，完成一个大循环。 2、常组组分分布特征： 地壳的物质成分与上地幔最有成因联系。起源于地幔。 地壳：便于采样→数据较多。 地幔：不能采样→数据少。 遵循化学计量原则形成自然矿物

地壳：易熔的硅铝长英质成分（Si、Al、Ca）和Ｋ、Na、水增加，以长英质浅色矿物为主。 地幔：难熔组分Mg、Fe、Ni、Co、Cr；以铁镁暗色矿物为主。 岩石圈中十余种常量元素占总量的绝大部分。 常量元素在地壳中总量占99. 9%以上 3、微量元素的分布规律：（判断/填空） 不受化学计量原则控制 ?微量元素分布服从概率分布规律，既有随机性，又有统计性。 ?从地核到地壳的垂直方向上，分散在结晶矿物中的微量元素在地球化学旋回中产生了分异作用，有些元素(亲石元素)具有明显的从地核，下地幔向上地幔，最终在地壳中富集。 ?微观上受元素类质同象置换条件制约，少部分以超显微非结构混入物（在矿物结晶生长时混入晶格缺陷或机械包裹）。 ?宏观上受元素分配系数制约，以某种统计规律反映富集贫化趋势。 元素的地球化学分类 4、谢尔巴科夫分类方法： 谢尔巴科夫用元素的向心力和离心力描述这种向地球外圈贫化或富集的趋势 谢尔巴科夫分类方法：向心元素、最弱离心元素、弱离心元素、离心元素 ?每次重熔，不相容元素和相容元素都产生一次分离，从而使晚期的岩浆较早期的岩浆更富集不相容元素。5、巴尔科特把岩浆岩演化的这种规律总结为极性演化，即酸性岩越来越酸性，基性岩越来越基性。这为矿产评价 与找矿提供了思路，即在时代最新的花岗岩类岩体中寻找不相容元素的矿床。 6、戈尔德施密特提出划分为亲铁、亲硫(亲铜)、亲氧(亲石)、亲气、亲生物元素的分类方案 7、从超基性岩到酸性岩，还具有由相容元素组合变为不相容元素组合的特征。 8、正常分布与异常分布： 一般将遵从常规、不悖常理、无特别异举即为正常，其核心是从众，相反即为异常。 地球化学的正常分布，也就是某一空间中多数位置上元素含量所具有的相对波动不大的特征。 地球化学中的异常，是指某一区段的地球化学特征明显不同于周围无矿背景区的现象。 9、背景区元素含量：背景上限、背景值、背景下限 10、把异常区内高于正常上限Ca的样品数n’与总样品数n的比值n’/n称为异常率。 异常率的大小，不仅与成矿作用的强度、规模有关，成矿作用越强，越接近矿化中心，异常率越高。 11、背景值分为四级：全球的背景值、地球化学省的背景值、区域的背景值、局部的背景值。 12、地球化学省：在地壳的某一大范围内，某些成分富集特征特别明显，不止是一两类岩石中元素丰度特别高，而 且该种元素的矿床常成群出现，矿产出现率也特别高。通常将地壳的这一区段称为地球化学省。地球化学省实质上是一种地球化学异常，它是以全球地壳为背景的规模巨大的一级地球化学异常。 13、地球化学指标：是指一切能提供地球化学信息或地质信息的，能直接或间接测定的地球化学变量。地球化学指 标在三度空间和时间上的分布与演化称为地球化学场。 14、地球化学场有以下特征： （1）与地球物理场相比，它没有严格的数学公式或化学定律进行准确的描述、推断、或延拓，它是具体点上地球化学环境（化学、热力学、动力学）综合制约的结果，可以定性推测而不能准确推算。 （2）地球化学场是一个连续的非均匀场。 （3）地球化学场是一个不可逆动态演化的非稳定场。 （4）地球化学场的指标不具有传递性。 15、地球化学障：凡是浓度梯度极大值所在的点，叫做地球化学障，其实质就是地球化学环境发生骤然变化，元素 活动性发生急剧改变的地段（A·И·彼列尔曼）。它是一种地球化学环境的边界。 16、50年代阿伦斯（1954，1957）提出常量元素服从正态分布，微量元素服从对数正态分布规律，概括了当时最 有影响的认识。地质体中元素含量的概率分布型式与该地质体经历的地质作用过程有关。 维斯捷里斯(V.B.Visteeius.1960)的“地球化学过程的基本定律”最有代表性：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）。

研究生报考高校及科研院所

研究生报考高校及科研院所

两湖两广两河山, （湖南、湖北、广东、广西、河南、河北、山东和山西） 湘潭大学吉首大学 湖南大学中南大学 湖南科技大学 长沙理工大学 湖南农业大学 中南林业科技大学 南华大学 湖南中医药大学 湖南师范大学 湖南工业大学 中科院亚热带农业生态研究所 长沙矿冶研究院 中国航空动力机械研究所 长沙矿山研究院 湖南省中医药研究院 中共湖南省委党校 国防科学

技术大学 武汉大学 华中科技大学 武汉科技 大学 长江大学 武汉工程大学 中国地质大学(武汉) 武汉科技学院 武汉工业学院 武汉理工大学 湖北工业大学 华中农业大学 湖北中医学院 华中师范 大学 湖北大学 湖北师范学院 湖北民族学院 中南财经政法大学 武汉体育学院 湖北美术学院 中南民族大学

武汉音乐 学院 三峡大学 武汉岩土力学研究所 中国科学院武汉物理与数学研究所 测量与地球物理研究所 中科院武汉植物园 水生生物研究所 武汉病毒研究所 长江科学院 中钢集团武汉安全环保研究院 武汉材料保护研究所 中国航空研究院610所 航天化学动力技术研究院42所 武汉邮电科学研究院 武汉生物制品研究所 中国地震局地震研究

所 武汉数字工程研究所 中国舰船研究设计中心(701所) 武汉船用电力推进装置研究所 华中光电技术研究所 武汉船舶通信研究所 武汉第二船舶设计研究所 宜昌测试技术研究所 湖北省社会科学院 湖北省化学研究院 中共湖北省委党校 通信指挥学院 军事经济学院 海军工程大学 空军雷达学院 第二炮兵 指挥学院 中山大学暨南大学

汕头大学 华南理工大学 华南农业大学 广东海洋大学 广州医学院 广东医学院 广州中医药大学 广东药学院 华南师范大学 广州体育学院 广州美术学院 星海音乐学院 广东技术 师范学院 深圳大学广东商学 院 广州大学仲恺农业 工程学院 五邑大学 广东工业大学 广东外语外贸大学 南方医科大学 中科院广州化学研究

环境地学知识点整理

环境地学知识点整理 1、 环境地学概念：环境地学属于环境科学的分支学科之一，它以人-地系统为研究对象，研究人-地系统的组成、结构、发展变化规律，并运用地球科学一系列分支学科的理论和方法来调节和控制、改造和利用人—地系统的科学。 2、 环境地学分支学科：环境气象学、环境水文学、环境土壤学、环境海洋学、环境生态学、环境地质学、环境地球化学、环境物理学 3、 太阳系是由恒星太阳、行星及其卫星、小行星、矮行星、彗星、流星体和行星际物质构成的天体系统。太阳是太阳系的中心天体，占太阳系总质量的99.86%，其他天体都在太阳的引力作用下绕其公转。 4、 太阳大气层从内到外可分为光球、色球、日冕3层。 5、 开普勒三大定律：①行星沿椭圆轨道运动，太阳位于椭圆的一个焦点上；②在行星绕太阳运动的过程中，它的向径（行星与太阳的连线）单位时间内扫过的面积相等；③行星公转周期T 的平方与行星轨道长半径a 的立方成正比，即： 6、 地球圈层结构表 7、 地球表层系统是由大气圈、水圈、生物圈、土壤圈、岩石圈和人类智慧圈所组成的复杂开放系统，也是环境科学、环境地学和地理科学重要的研究内容。（补充30页图2-11） 8、 大气要素：①气温：华氏温度（F ）与摄氏温度（C ）的换算关系为C=5(F-32)/9或F=32+9C/5。大气的温度一般以百叶箱中干球温度为代表。②气压；③湿度：a 、相对湿度（f ）是指空气中的实际水汽压与同温度条件下的饱和水汽压的比值（用百分数表示），即f=e/E ，相对湿度直接反映空气距离饱和的程度。B 、露点（T d ）在气压一定的情况下，并保持空气中水汽含量不变，使空气

环境地球化学

长江三角洲第一硬黏土与古环境 摘要：硬黏土形成在沿海和陆架相互作用的地带，受陆海交互作用的影响, 对气候及海平面变化尤为敏感，包含了复杂的古环境信息。本文从土壤形态和土壤剖面两个方面对硬黏土进行了描述，并进一步说明硬黏土是一种古土壤，同时以长江三角洲第一硬黏土为例，说明了它所蕴含的古气候信息及其与海平面的关系。 关键词：硬黏土古环境 硬黏土形成在沿海和陆架相互作用的地带，受陆海交互作用的影响, 对气候及海平面变化尤为敏感，包含了复杂的古环境信息。长江三角洲晚第四纪地层中普遍发育若干层厚度不等的暗绿色、黄绿色或黄褐色的硬质黏土层,在工程地质上俗称“硬质黏土”或“老黏土”。按其年代由新到老依次为第一、第二、第三……硬质黏土层。目前对第一硬黏土层研究较详。第一硬黏土是古土壤。 1硬黏土概述 1.1土壤形态 从颜色上看，硬黏土大致可以分为两类，一类是分上、下两层的暗绿色硬黏土层和黄褐色硬质黏土层；另一类为单一的黄褐色硬质黏土层。这跟海水的影响程度有关；硬黏土质地以细粉砂为主，其次是粗粉砂和黏土；呈块状构造；土壤中含有新生体。 1.2土壤剖面 第一硬黏土层分布在长江三角洲南北两翼，埋深3-25m，西部浅，东部深，总体上具有自西向东的自然坡度。西部硬黏土层的厚度最大，平均7．2 m，向东变薄，至上海市区平均为2．9 m。——这可能和暴露时间长短有关系。 上部含较多植物根屑, 具团粒结构, 中、下部淀积层内黏粒胶膜及铁锰质结核发育, 底部逐渐过渡到保留有原生沉积构造的母质层。 硬黏土与上下地层的关系：三角洲前缘古土壤层上覆滨浅海泥质沉积, 后缘上覆湖沼相泥质沉积,与上覆层呈突变接触关系。下伏黄色滨海、河流相粉细砂或黏土质粉砂, 呈渐变接触关系。 1.3硬黏土是古土壤 古土壤指过去气候与地貌环境相对稳定环境下形成的土壤，其发育或由于形成土壤的气候或地形环境的变化而中断，或在后来的地质过程中被其他沉积物掩埋。探讨并证明硬黏土是古土壤主要看硬黏土是否是经历了明显的成土改造。古土壤特征比较明显的层位在硬土层的上部：

地球化学阶段性作业11(答案)

中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 地球化学课程作业1（共 3 次作业） 学习层次：专升本涉及章节：绪论——第一章 一．名词解释 1．克拉克值：指元素在地壳中的平均含量。 2．地球化学体系：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空间，都处于特定的物理化学状态（T、P等），并且有一定的时间连续。根据研究需要，这个体系可大可小。 3．元素丰度：将元素在地球化学体系中的平均含量称之为丰度，它是对这个体系里元素真实含量的一种估计，即元素在一个体系中分布的一种集中（平均）倾向。 4．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。 二．填空题 1. 陨石的主要类型有石陨石、铁陨石和石铁陨石三类。 2. 元素的丰度主要是针对相对较大的体系而言，例如太阳系、地球和大陆地壳。而元素的含量主要针对相对较小的体系而言，例如研究对象是某矿物、某流体包裹体或某块岩石。 3. 就结构分层而言，地球自地表向下可依次分为地核、地幔和地壳三个主要圈层。 4. 地球化学主要研究和解决（1）地球系统中元素及同位素的组成，（2）地球系统中元素的共生组合和元素的赋存形式，（3）元素的迁移和循环，（4）元素在自然界所发生的各种地质作用中的行为，（5）元素的地球化学演化和（6）地球的历史及其演化等六个方面的主要问题。 三．简答题 1. 简要介绍太阳系元素丰度的基本特点。 答：（1）、H和He是丰度最高的两元素，几乎占了太阳中全部原子数目的98%；（2）、原子序数较低的元素，丰度随原子序数增大呈指数递减，而原子序数较大的（Z＞45）各元素丰度值很相近；（3）、原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的元素。具有偶数质子数（A）或偶数中子数（N）的核素丰度总是高于具有奇数A或N的核素。这一规律即奇偶规律；（4）、质量数为4的倍数的核素或同位素具有较高丰度。原子序数（Z）或中子数（N）为“幻数”（2、8、20、50、82和126等）的核素或同位素丰度最大。如，4He （Z=2，N＝2）、16O（Z=8，N=8）、40Ca（Z=20，N=20）和140Ce(Z=58，N=82)等都具有较高的丰度；（5）、Li、Be和B具有很低的丰度，属于强亏损的元素，而O和Fe呈现明显的峰，它们是过剩元素。 2. 说明地球的圈层结构和对应物质组成。 答：答：地球大体上分地壳、地幔和地核三个大的圈层。其中地壳为地表向下到莫霍面，厚度变化在5-80km，包括大陆地壳（上部硅铝层，由沉积岩层和花岗岩、片麻岩等组成，富Si、K、Rb、Th、U等元素下部硅镁层，相当于玄武岩、辉长岩或麻粒岩相岩石。）和大洋地壳（上部2km为未固结的海相沉积物下部为硅镁层（玄武质岩层））。地幔为莫霍面以下到~2900km，分上地幔（~410km，主要由致密、刚性的Fe-Mg硅酸盐岩组成，即斜长石相-石榴石相橄榄岩）、过渡带（是一个温度相当于岩石熔点的可流动塑性层，又称软流层）和

东华理工大学地球化学复习题

第一篇地球化学知识点整理（狼图腾） 整理方法：课本+笔记+参考资料 注：有些并非很重要！ 一、名词解释 1?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学科。 2?元素的丰度值：指各种化学元素在一定自然体系中的相对平均含量。 3?陨石：是降落在地球上的行星物质的碎块。 4?克拉克值：指地壳中元素重量百分数的丰度值。 5?丰度系数：指某一自然体的元素丰度与另一个可作为背景的自然体元素丰度的比值。 6?克里普岩：是岩浆分异或残余熔浆结晶形成的富含挥发组分元素的岩石，其富K、REE 和P。 7?元素的地球化学亲和性：指在地球化学作用过程中，元素形成阳离子的能力和所显示出有选择地与某种阴离子结合的特性。 8?类质同像：指矿物在一定的物理化学条件下结晶时，晶体结构中某种质点（原子、离子、配离子、分子）被其他类似的质点所代替，结果只引起晶格常数的微小改变，晶体的构造类型、化学键类型等均保持不变的现象。 9?微量元素地球化学：是借助各种现代分析测试技术，基于微量元素地球化学的基本理论研究微量元素在地球及其子系统中的分布、化学作用及其演化的学科。 10. 微量元素：指在所研究体系中（地质体、岩石、矿物、流体/熔体等）的含量低到可 以近似地用稀溶液定律描述其地球化学行为的元素。 11. 稀溶液定律（即亨利定律）：在极稀薄溶液中，溶质的活度正比于溶质的摩尔浓度。 12. 分配系数：微量元素i在平衡共存的两相之间的质量浓度比值。 13. （1）相容元素：（表述1）在岩浆结晶过程中，那些容易以类质同像的形式进入固体的微量元素。（表述2）岩浆结晶或固相部分熔融过程中偏爱矿物相的微量元素 （2）不相容元素：岩浆结晶或固相部分熔融过程中偏爱熔体或溶液相的微量元素。 14. 元素地球化学迁移：元素从一种赋存状态转变成为另一种赋存状态，并经常伴随元素组合和分布上的变化以及空间位移的作用。 15. 地球化学障：在元素迁移过程中，如果环境的物理化学条件发生了急剧变化，导致 介质中原来稳定迁移的元素其迁移能力下降，元素因形成大量化合物而沉淀，则这些影响元 素沉淀的条件或因素就称为地球化学障。 16. 原始地幔：地核形成以后，地壳形成以前的地幔。 17. 亏损地幔：原始地幔经过部分熔融形成地壳以后残余的地幔。 18. 富集地幔：由于板块俯冲作用将地壳物质再循环返回地幔后所形成的地幔。 19. 五重简并：在一个孤立的过渡金属离子中，五个d轨道的能级相同，电子云呈球形 对称，电子在五个d轨道的分布概率相同，称为"五重简并”。 20. 晶体场分裂：当过渡金属离子处在晶体结构中时，由于晶体场的非球形对称特征，使d轨道的能级产生差异，称为“晶体场分裂”。 21. 晶体场分裂能：将一个孤立的过渡金属离子放在正八面体配位的晶体中时，五个d 轨道都受到配位体负电荷的排斥，轨道总的能级提高；由于正八面体配位场中配位体质点处 于直角坐标的三个垂直轴方向，故dr轨道电子云的瓣指向配位体，使两个dr轨道电子的被 排斥力比d?轨道的被排斥力大，dr轨道的能级要比d?轨道电子的能级高得更多，dr轨道电子的能级与d?轨道电子能级间的能量差，称为“晶体场分裂能”。 22. 晶体场稳定能：d轨道电子能级分裂后的d电子能量之和，相对于未分裂前d电子 能量之和的差值，称为“晶体场稳定能”。 23. 八面体择位能:离子八面体配位的晶体场稳定能减去其四面体配位的晶体场的稳定能。

环境地球化学答案

1、名词解释 Pm10：是指大气中直径小于或等于10微米的颗粒物称为PM10，又称为可吸入颗粒物或飘尘。 Pm2.5：PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。 大气颗粒粒径：指大气颗粒的直径，粒径小于10微米的颗粒可以长期飘浮在空中，称为飘尘，其中10～0.25微米的又称为云尘,小于0.1微米的称为浮尘。而粒径大于10微米的颗粒，则能较快地沉降，因此称为降尘。 环境容量：环境容量（environment capacity）是在人类生存和自然生态系统不致受害的前提下，某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。或一个生态系统在维持生命机体的再生能力、适应能力和更新能力的前提下，承受有机体数量的最大限度。 生物吸附系数：是某元素在有机体（通常是植物）灰分中的含量与该元素在生长这种植物的土壤中的含量比例，它定量的反映了生物对环境中元素的吸收强度。 CO2温室效应：大气中的CO2浓度增加，允许太阳辐射能量穿透地球大气层，使地球表面变暖，当地球表面进行二次能量辐射时，温室气体CO2又将这些能量重新发射回地面，使地球发生可感觉到的温度升高，这就是CO2温室效应。 2、环境地球化学的特点及主要研究内容： 环境地球化学的重要任务之一就在于及时地研究现代环境化学变化的过程和趋势，在原来地球化学的基础上，更加深入地研究组成人类环境的各个系统的地球化学性质。人为散发的污染物在环境中不断发生空间位置的移动和存在形态的转化。这种迁移转化的结果，可以向着有利的方向发展，如污染物被稀释、扩散、分解，甚至消失；也可以向着不利的方向发展，如污染物在某些条件下积累起来，转变成为持久的次生污染物。污染物在环境中的存在形态可以通过各种化学作用不断发生变化，如溶解、沉淀、水解、络合与整合、氧化、还原、化学分解、光化学分解和生物化学分解等。

应用地球化学总结

1、应用地球化学的概念:它是一门运用地球化学基本理论和方法技术，解决人类生存的自然资源和环境质量等实际问题的学科。简而言之，是研究地球表层系统物质组成与人类生存关系，并能产生经济效益和社会效益的学科。 2．用地球化学的研究内应容及方法 （1）矿产勘查地球化学方面，研究成矿元素及其伴生元素的空间分布规律与矿产的联系。研究元素在集中分散过程中与矿体周围各类介质中形成的地球化学异常与矿床的联系，异常形成机制、影响因素、发现异常和解释评价异常的方法技术。 （2）环境地球化学方面，研究对人类生存与发展、对人类健康有影响的化学元素的分布分配及其存在形态。 （3）农业土壤地球化学方面，研究对作物生长有益或必需元素在土壤中的丰缺程度以及有毒、有害元素在土壤中的富集程度。 （4）研究一切化学元素及其化合物在地球表层系统中的分布分配、活动演化可能给人类生存带来直接或间接影响，例如地震、地热、环境改造与治理，利用地球化学作用于土壤改良、土壤施肥等等。 应用地球化学的研究方法基本可分为两方面，其一是现场采样调查评价研究，其二是实验研究。 ①地质观察与样品采集； ②样品加工及分析测试； ③数据的统计分析； ④地球化学指标及异常研究； ⑤地球化学图表的编制； ⑥异常评价及验证、探矿工程布置；资料研究，指导农业种植结构调整，地 方病发病机理研究及环境问题研究等。 3、第四套应用地球化学方法命名系统：地球化学岩石测量、地球化学土壤测量、水系沉积物测量、水化学测量、地球化学气体测量和地球化学生物测量。 4、丰度值一般均在10-2％以上元素称之为“常量元素”。 丰度均在10-2％以下。故称之为“微量元素”。常用重量百万分率（10-4％）表示，书写用ppm（part per million）代表。 lppm=10-6=10-4％=0.0001％=1

2016-2017研究生环境化学期末试题

2016-2017年度第一学期 研究生《环境污染化学》期末试题 论述题（每题20分，共5题） 1、请谈谈样品前处理在环境分析中的地位和作用。你所知道的环境样品前处理方法有哪些？请选择你可能用到或感兴趣的一种，谈谈其原理、实验步骤、应用现状并进行评述。 答：环境分析样品前处理技术是环境分析化学的重要组成部分，是当代环境分析的一个前沿课题。通常，环境分析试样具有以下一些特点：(1)样品来源广泛；(2)样品组成复杂；(3)样品中分析对象的含量低；(4)样品的稳定性差。鉴于环境分析试样的以上特点，一个完整的样品分析大致包括样品采集、样品处理、分析测定、数据处理、报告结果等五个步骤。统计结果表明，上述步骤所需时间各占全部分析时间的百分率为：样品采集 6.0 %；样品处理 61.0 % ；分析测定 6.0 %；数据处理与报告27.0 % 。其中，样品处理所需的时间最长，约占整个分析时间的三分之二。通常完成一个样品的测试只需几分钟至几十分钟，而样品的预处理却要消耗几小时甚至几十小时。对于组成复杂的环境样品，繁琐的前处理步骤显然不能满足分析的需要。快速、简便、自动化的前处理技术不仅可以省时、省力，而且可以减少由于不同人员的操作及样品多次转移带来的误差，对避免使用大量溶剂及减少对环境的污染也有深远的意义。 环境样品前处理的方法有：固相萃取法(Solid Phase Extraction, SPE)，固相微萃取(Solid Phase Micro-extracion，SPME)，超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction，SFE) ，液膜萃取法(Supported Liquid Membrane，SLM)，微波萃取(Microwave Extraction，ME) 等。 如：超临界流体萃取是利用超临界流体(Supercritical Fluid ，SCF)作为萃取剂，从固体或液体中萃取出某种高沸点或热敏性成分，以达到分离和提纯的目的。CO2 是目前用得最普遍的超临界流体萃取剂。在用于物质的萃取分离时，超临界流体兼具液体和气体的优点：密度较大，与液体相似，所以与溶质分子的作用力强，易于溶解其它物质；粘

地球化学(专升本)阶段性作业

地球化学(专升本)阶段性作业1 总分：100分得分：0分 一、单选题 1. 克拉克值是指元素在(1) 中的平均含量(5分) (A) 地壳 (B) 地球 (C) 所研究的任意对象 (D) 球粒陨石 参考答案：A 2. (2) 的化学成分被认为最接近原始的太阳系化学组成(5分) (A) 铁陨石 (B) 碳质球粒陨石 (C) 火星陨石 (D) 太阳光谱 参考答案：B 3. 从元素化学组成角度，大陆地壳可分为上部的(3) 层和下部的硅镁层(5分) (A) 硅酸盐 (B) 硅铝 (C) 碳酸岩 (D) 沉积岩 参考答案：B 4. (4) 被认为是代表了古大洋地壳组成的典型岩石组合(5分) (A) 橄榄岩 (B) 辉长岩 (C) 蛇绿岩套 (D) 碳酸盐岩+石英砂岩 参考答案：C 5. 以下不是地幔组成岩石类别的一种岩石是(5) (5分) (A) 二辉橄榄岩 (B) 麻粒岩 (C) 方辉橄榄岩 (D) 辉石岩 参考答案：B 6. 元素的(6) 研究是地球化学研究的第一根本要务(5分) (A) 丰度 (B) 种类 (C) 分布规律 (D) 化学性质 参考答案：A 二、多选题 1. 陨石的主要类型包括(7) 。(5分) (A) 石陨石 (B) 铁陨石 (C) 石铁陨石

(D) 月球陨石 参考答案：A,B,C 2. 就分层结构而言，地球自地表向其内部包括(8) 等主要圈层。(5分) (A) 地壳 (B) 地幔 (C) 软流圈 (D) 地核 参考答案：A,B,D 3. 全球大陆地壳整体的化学组成为(9) 。(4分) (A) 酸性 (B) 安山质 (C) 花岗闪长质 (D) 基性 参考答案：B,C 4. 以下属于研究深部地壳物质及其化学组成的手段和方法的是(10) 。(4分) (A) 火山岩中的各类捕获岩石包体 (B) 构造侵位而暴露在地表的深部地壳断面 (C) 地球物理探测技术反演 (D) 人工区域大规模采集地表岩石样品 参考答案：A,B,C 5. 地球化学是研究地球（包括部分天体）的(11) 的科学。(4分) (A) 岩石组成 (B) 化学作用 (C) 化学组成 (D) 化学演化 参考答案：B,C,D 三、判断题 1. 橄榄岩是组成下地壳的主要岩石类型_____ (4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 2. 陨石主要是指来自星际空间的地球以外星体的岩石碎片_____ (4分) 正确错误 参考答案：正确 解题思路： 3. 地球化学属于化学学科，主要认识和解决地球上元素的化学性质及行为等问题_____ (4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 4. 运用细粒碎屑沉积物法能更精确地获取大陆上部地壳的全部元素化学组成_____ (4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路：

环境化学(戴树桂第二版)课后部分复习题解答和重要知识点汇总

《环境化学》（戴树桂第二版）课后部分习题解答和重要知识点 第一章绪论 2、根据环境化学的任务、内容和特点以及发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课？ 环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新型科学。其内容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态，潜在有害物质的来源，他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。目前，国界上较为重视元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化学循环及其相互偶合的研究；重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。 3、环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？ 按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。 按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物； 按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物。 主要化学污染物有： 1. 元素：如铅、镉、准金属等。 2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等 3. 有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等; 4. 金属有机和准金属有机化合物：如，四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等； 5. 含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等； 6. 含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等； 7. 有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛； 8. 有机硫化物：硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等； 9. 有机磷化合物：磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。 第二章：大气环境化学 4. 影响大气中污染物迁移的主要因素是什么？ 主要有：（1）空气的机械运动如风和大气湍流的影响； （2）天气和地理地势的影响；（3）污染源本身的特性。 7.大气中有哪些重要自由基？其来源如何？ 大气中主要自由基有：HO HQ、R RQ HO的来源：① Q3的光解：Q3 +h r ---------------------- - 0 + 0 2 Q+HQ ---------------- — 2HQ ②HNQ 的光解：HNQ 2 + h r --------------- HQ +NQ ③H 2Q 的光解：H2C2 + h r ----------------------- 2HQ HQ的来源：① 主要来自醛特别是甲醛的光解 H 2CQ + h r ---------------- -- H + HCQ H + Q 2 + M ------------ - HQ + M HCQ + Q2 +M -------------------- -- HQ2 + CQ + M ②亚硝酸酯的光解：CHQNQ +h r —CHQ + NQ CH 3Q + Q 2 ------------------------------- ---- HQ + H 2CQ ③的光解：HQ + h r -------------------- 2HQ HQ + H 2Q --------------- - HQ + H 2Q R 的来源：RH+ Q ---------------- R + HQ RH + HQ -------- R + H2Q CH 的来源：CHCHQ的光解CH3CHQ +h r 一- CH + CHQ CH 3CQCH的光解CH3CQCH+ h r -------------- 3+ CH s CQ