地球化学勘查教学大纲
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◎<第一节地壳中元素的丰度>◎<第二节元素的地球化学分类>◎<第三节地表或近地表环境下元素的地球化学行为>◎<第四节地球化学背景和异常>◎<第五节地球化学晕和地球化学指示元素>※<第一节>第一章勘查地球化学基本原理“勘查技术工程学(Prospecting Technology and Engineering)”界定为:利用应用地球物理、应用地球化学、钻探工程和遥感、遥测等技术方法探测地球物质的组成、性态、结构及变化规律,为地质调查、矿产资源勘查、岩土工程、地质环境保护与地质灾害防治、考古与遗迹保护、军事及刑侦工程等多种目的服务的应用科学技术。
应用地球化学是利用组成地球物质的化学性质、化学元素的分布、共生组合及其变化规律来研究和探测地下奥秘,为自然资源勘探、生态环境保护、工程建设和基础地质研究等服务的应用科学和技术。
应用地球化学又称勘查地球化学(Exploration Geochemistry,Geochemical Prospecting),按勘查方法分类有岩石地球化学勘查、土壤地球化学勘查、水地球化学勘查、气体地球化学勘查、生物地球化学勘查等学科分支。
按应用领域可分为固体矿产地球化学勘查,水资源地球化学勘查,煤、石油和天然气地球化学勘查,工程地球化学勘查,农业地球化学勘查和环境地球化学勘查等等。
应用地球化学及其学科分支请参看下图:随着社会的进步与发展,特别是应用领域发生了很大的变化,地球化学找矿已从纯粹的找矿地球化学领域扩展到环境地球化学、工程地球化学、农业地球化学、基础地质研究等领域。
化探(地球化学找矿)这一个名词逐步被勘查地球化学所取代。
我国学者认为:“勘查地球化学是为了各种不同的目的,系统地在不同比例尺与规模上考查地壳中元素的分布变化”“,应用化学元素分布、分配、共生组合及其变化规律来指导找矿等的应用科学”。
勘查地球化学基本原理:元素丰度;元素地球化学分类;表生环境下元素地球化学行为;地球化学背景和异常;地球化学晕和地球化学指示元素第一节地壳中元素的丰度丰度:泛指任何宇宙体或地质体中元素的平均含量。
勘查地球化学复习纲要1、地球化学特点:(1)通过微观领域的研究,用直接信息进行勘查(2)以现代分析测试技术为主要手段(3)方法适用性强(4)快速,经济,效率高第一章勘查地球化学的基本概念1、克拉克值是元素在地壳岩石圈中的平均含量。
2、浓度克拉克值=某地质体的平均含量/克拉克值(浓度克拉克值大于1,说明该元素在地质体中相对集中;反之,则分散。
)3、浓集系数=某元素最低可采品位/克拉克值4、元素的存在形式:⑴独立矿物:独立矿物是元素在宏观的集中状态下的主要存在形式。
⑵类质同像:类质同像是微量元素重要的存在形式,⑶吸附离子:元素以离子形式被吸附于胶体颗粒表面,少数情况下还能结合于胶粒晶格。
5、元素的迁移:⑴元素迁移的方式:I.化学及物理化学迁移①硅酸盐熔体迁移②水及水溶液迁移③气体迁移II.机械迁移III.生物及生物地球化学迁移⑵元素迁移的影响因素①元素的存在形式②元素及其化合物的物理性质③元素在水溶液中的形式①元素的沉淀①复分解反应②溶液PH值的变化③氧化还原反应④胶体作用6、地球化学异常(异常):地质体或天然物质中地球化学指标明显偏离正常的现象。
地球化学背景(背景):地质体或天然物质中地球化学指标明显正常的现象。
元素呈背景含量的地区(或地段)叫做背景地区(背景地段)背景含量的平均值称为背景值,背景含量最高值称为背景上限值。
高于背景上限值的含量即为异常含量。
7、异常的分类:与矿体或成矿作用是否有关异常的形成与成矿作用的关系元素异常与介质形成的时间关系成晕与成壤时间分散晕:习惯上常将矿床的原生晕和矿床的次生晕,统称为矿床的分散晕。
分散流:在表生作用下,由于矿体及其原生晕的破坏,在其附近地表水系沉积物中形成的次生异常地段,沿水系呈线状延伸,简称分散流。
8、地球化学找矿:(1)岩石地球化学找矿;(2)土壤地球化学找矿;(3)水系沉积物地球化学找矿;(4)水文地球化学找矿;(5)气体地球化学找矿;(6)生物地球化学找矿。
《地球化学》教学大纲课程编号:14013 学时:50 学分:2.5一、课程的性质和目的地球科学以自然物质的组成及其各类运动形式为研究内容。
地球化学是地球科学中研究物质成分的主干科学,以元素及其化学运动为研究对象,是地球化学的基础学科之一。
通过《地球化学》课程教学,使学生认识地球化学的学科性质、主要研究领域及其研究的根本问题、基本理论及研究方法;并在此基础上了解地球化学在地球科学中的地位及初步建立地球化学思维。
地球化学是地学专业的基础课之一,也是地球化学专业的专业基础课,是地球化学、资源勘查、环境等专业及地质学专业理科基地班学生进一步选修地球化学专题课程的基础。
二、课程的基本内容介绍地球化学的学科地位、定义、学科性质、研究内容和研究方法;自然体系中元素和同位素的分布规律及其研究意义;自然体系中元素的结合规律和赋存形式及其研究意义;自然体系中水-岩化学作用和水介质中元素的迁移规律及其控制因素;地球化学热力学与动力学方法原理在研究地球化学作用过程中应用;微量元素地球化学和同位素地球化学方法原理及其在岩石圈体系中应用。
三、课程的基本要求通过课程学习领会地球化学的研究思路和方法,掌握地球化学基本概念、基本原理和研究方法,学会用地球化学原理分析和解决地球科学问题。
通过地球化学作业、专题读书报告编写和答辩等环节使学生的分析问题能力得到提高。
四、教学安排绪论(2学时)地球化学学科的性质定义及在地球科学中的地位。
要求学生掌握:1. 地球化学的定义及研究的基本问题。
2. 地球化学的研究思路、研究的工作方法。
3. 地球化学的发展简史及发展趋势。
第一章地球系统的化学组成 (10学时)地球系统的化学组成和元素丰度是地球化学的基本研究任务之一,是开展地球化学研究的基础资料,它是地球化学过程的历史记录,也限定和反映了体系的热力学性质和元素的地球化学行为。
要求学生掌握:1.太阳系、地球的化学组成;2.太阳系、地壳元素丰度的特征及其研究方法;3.区域及地质体元素丰度的研究方法及研究意义。
地球化学一、课程说明课程编号:010108Z10课程名称:地球化学/Geochemistry课程类别:专业核心课学时/学分:48/3先修课程:大学化学、物理化学、结晶矿物学、岩石学、矿床学适用专业:资源勘查工程教材、教学参考书:1)韩吟文、马振东主编. 《地球化学》,地质出版社,2003年2)陈骏、王鹤年主编. 《地球化学》,科学出版社,2004年3)W.M. White主编.《Geochemistry》,美国康奈尔大学,2001年4)戴塔根等编.《应用地球化学》,中南大学出版社,2005年5)赵伦山、张本仁主编. 《地球化学》,地质出版社,1988年二、课程设置的目的意义该课程是资源勘查工程专业的核心课程,该课程是化学和地球科学的一门交叉学科,是后续课程《地球化学勘查》的理论基础。
该课程的学习,将加深学生对岩石学、矿床学、大地构造学等已学课程的理解,也有助于加深学生对地球演化、资源形成、全球环境变化等重大基础地质问题的地球化学过程的理解和认识。
本课程的目的和任务是将地球化学的基本理论、基本方法和最新研究进展传授给学生,使学生了解地球化学的研究现状和发展趋势,拓宽专业基础,能够应用地球化学的基本理论和方法去综合分析地质问题。
三、课程的基本要求知识:掌握地球化学的基本概念、基本特征、研究方法及其与其它学科的关系;太阳系和地球系统中元素的分布和分配;自然界元素结合的三大规律;微量元素的基本特征及分类,稀土元素的基本特征;自然界同位素的变化机理,同位素地质年代学及常见稳定同位素的基本特征。
能力:培养文献检索、阅读、分析及综述的能力;培养地球化学的思维方式,会利用所学的地球化学知识去分析和解决地球科学问题;培养地球化学野外观察、样品采集、室内样品加工的能力和技巧;熟悉地球化学的各种测试方法和仪器设备,培养学生动手操作和分析数据处理的能力;在化学与地质学的交叉知识的讨论中培养创新意识,培养发现问题、初步分析和综合研究的能力。
地球化学教学大纲一、课程简介地球化学是地学中的一门重要学科,研究地球物质的组成、结构、演化和循环过程,以及地球与生命相互作用的化学过程。
本课程旨在为学生提供地球化学的基本知识和理论,培养学生的地球科学思维和实践能力。
二、教学目标1. 理解地球化学的基本概念和原理;2. 掌握常见地球化学元素及其周期表分布规律;3. 熟悉地球化学循环过程及其影响因素;4. 了解地球化学在地质矿产勘探、环境保护等领域的应用;5. 培养学生的科学实验设计和数据分析能力。
三、教学内容1. 地球化学基础- 地球化学的定义和发展历程- 地球化学和其他地球科学学科的关系 - 地球体系的组成和结构2. 元素地球化学- 元素的定义和分类- 元素的起源和演化- 元素分布的地球化学律3. 地球化学循环过程- 地壳的物质循环与转化- 水圈的循环与地球化学过程- 大气圈和生物圈的地球化学循环4. 地球化学与地质矿产勘探- 地球化学方法在矿产勘探中的应用 - 矿床地球化学特征的识别与判别- 地球化学勘探技术的发展趋势5. 地球化学与环境科学- 地球化学在环境监测和污染治理中的应用- 地球化学与全球气候变化的关系- 地球化学在环境保护和可持续发展中的作用四、教学方法1. 理论讲授:通过课堂讲解、多媒体展示等方式,向学生介绍地球化学的基本概念和原理。
2. 实验教学:开展地球化学实验,培养学生的实验设计和操作能力,提高数据分析和解释能力。
3. 讨论与互动:组织学生进行讨论和互动,拓宽学生的思维视野,培养学生的科学思维和批判性思维能力。
4. 课外阅读:推荐相关地球化学领域的学术论文和专业书籍,引导学生进行自主学习和深入研究。
五、教学评估1. 平时成绩评定:包括课堂表现、作业完成情况和参与度等。
2. 期中考试:考查学生对地球化学基本概念和原理的理解和掌握程度。
3. 期末考试:综合考查学生对整个课程内容的掌握情况,包括理论知识和实验操作技能。
4. 实验报告评定:评估学生在实验中的实验设计和数据分析能力。
《勘查地球化学》教学大纲(32学时)课程编号:学时:32 学分:1.5一、课程的性质和目的本课程是地球化学专业的主要专业课,也是地质学和资源勘查专业的专业选修课。
通过本课程学习,使学生初步掌握根据不同的应用目的(多目标)而开展不同景观、不同介质、不同精度和规模的地球化学调查方法,以及各种方法的适用条件、工作规范、工作流程、工作成果资料的整理、成图、异常的解释评价,以及调查总结报告的编写。
学生学完本课程后,将能适应在矿产勘查等领域进行地球化学调查研究工作。
二、课程的基本内容在简要介绍地球化学找矿的理论和方法基础上,重点讲述各类异常的基本特征、影响因素及形成机制;各种地球化学找矿方法的应用条件及野外和室内的一般工作方法。
对地球化学找矿在其它领域的应用情况及国内外研究现状和发展趋势也作了简要介绍。
核心是应用地球化学的理论与方法,从岩石、土壤、水系沉积物及其它介质(水、气及生物)和手段来解决固体金属矿产、石油天然气勘查等领域的具体实践问题。
三、课程的基本要求勘查地球化学是人类社会发展需求的必然产物,要求学生掌握学科特点、研究对象、内容和研究方法,强调适应性、效益性。
掌握元素的空间分布规律、元素含量的概率分布、原生作用和表生作用条件对元素分布的影响及其在确定地球化学背景与异常中的应用;掌握地球化学样品分析的特点及要求,分析误差及质量监控;掌握岩石地球化学勘查、土壤地球化学勘查、水系沉积物地球化学勘查、其它介质(水、气及生物)地球化学勘查的理论与方法在寻找金属矿产和油气资源中的应用。
了解寻找隐伏矿的勘查地球化学方法原理。
四、教学安排绪论重点掌握:地球化学找矿的概念、研究对象。
地球化学指标、指示元素、地球化学异常、异常分类和地球化找矿分类原则及分类体系。
基本掌握:地球化学找矿的一般过程及特点了解:地球找矿的发展简史及发展方向第一章地球化学背景重点掌握:地球化学背景的概念,不同层次的背景;地球化学背景的相对性。
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院
地球化学勘查课程教学大纲学习层次:专升本
一、课程说明
勘查地球化学(Exploration Geochemistry)是地球化学专业的主要专业课,也是地质学和资源勘查专业的必修课。
本课程由通论和各论两部分组成。
通论介绍原生环境及元素的原生分布、次生环境及元素的次生分布、地球化学调查方法、地球化学资料处理,是地球化学的通用基础理论和方法技术,其核心是应用地球化学的理论与方法解决实际问题;各论分别讲授固体矿产地球化学勘查的理论和方法,包括人类需求的矿产资源和生存环境等的地球化学勘查、油气地球化学勘查、环境地球化学评价、农业地球化学及国土规划等内容,以及勘查地球化学在其他领域的应用。
本门课程适用于地质、地球化学、矿产资源及环境、农业及国土等有关本、专科专业。
(二)课程目的
通过本课程学习,使学生初步掌握根据不同的应用目的(多目标)而开展不同景观、不同介质、不同精度和规模的地球化学调查方法,以及各种方法的适用条件、工作规范、工作流程、工作成果资料的整理、成图、异常的解释评价,以及调查总结报告的编写。
学生学完本课程后,将能适应在矿产勘查、环境调查评价、国土规划、生态农业等领域进行地球化学调查研究工作。
(三)教学时数及学分:64学时,4学分。
(四)考核方式:开卷考试
基本理论部分占30%,各论中主要化探方法部分占40%,综合分析能力(包括工作设计与数据处理)占30%。
(五)使用教材
《应用地球化学》,蒋敬业等,中国地质大学出版社,2006年3月。
(六)主要参考书目
[1]阮天健朱有光地球化学找矿,地质出版社,1984
[2] 韩吟文马振东主编,地球化学,地质出版社,2003
[3] 勘查地球化学手册(二、三册)G.J.戈维特,1986,1988,冶金工业出版社
[4] 环境地球化学,A.A别乌斯,1982,科学出版社
[5] 热液矿床岩石测量(原生量法)找矿,1997,地质出版社
(七)教学方法和手段
根据学院的人才培养方案,结合远程学生的特点,在教学中,对基本理论、主要化探方法、综合分析能力(包括工作设计与数据处理)等主要教学内容重点讲解,并结合典型的、成功找矿工作实例进行生动讲授。
在串讲内容的引导下,鼓励学生以自主学习为主,并可大量查阅相关文献资料。
在课程教学的中后期,组织教师答疑。
学习中心在此时安排1-2次的面授辅导,在面授辅导时以实际找矿案例讲解、参观化探实验室、设计并实施野外化探工作等环节,突出理论和实践的结合。
二、课程内容
课程内容具体安排如下:
第一单元勘查地球化学的基本理论与方法
(教材绪论、第一章至第三章)
以下是各章节教学的重点内容与要求:
绪论:重点阐明应用(勘查)地球化学是人类社会发展需求的必然产物,要求学生掌握学科特点、研究对象、内容和研究方法,强调适用性、效益性。
第一章:元素分布的基本理论
重点掌握:元素的空间分布,正常分布与异常分布,元素的区域分布—地球化学省,元素分布的时空结构—地球化学场;元素含量的概率分布,正态分布的特征、研究意义、研究方法。
重点在于建立元素的活动演化,分布的非均匀性、正常分布与异常分布。
基本掌握:地球化学旋回中元素的演化及元素的时空分布规律。
了解:元素的共生组合规律,元素的地球化学分类,成岩、成矿元素的典型组合特征。
第二章:原生地球化学环境与元素的原生分布
重点掌握:元素丰度的基本特征及其在应用地球化学中的作用;基本掌握:各类岩浆岩、沉积岩中的元素丰度和地壳中元素的赋存状态和元素的存在形式;了解;地壳的物质组成与元素丰度。
第三章:表生地球化学环境与元素的表生分布
重点讲述表生地球化学作用及其产物对土壤形成和土壤性质的影响,是土壤地球化学调查的理论基础。
重点掌握物理风化、化学风化的基本特征,粘土矿物,铁锰氧化物、有机质对土壤中元素活动的影响,土壤中元素赋存形式及研究方法与意义;土壤中元素的分布及影响因素。
基本掌握主要影响土壤形成因素、岩石的风化特征,土壤剖面结构,表生带中元素的活动性。
了解表生作用特点、土壤类型及土壤分类体系、我国土壤分布特征。
第二单元各类化探方法原理及应用
(教材第七章至第八章)
第七章:金属矿产地球化学勘查
教学目的:
本章是各论的重点和典型。
着重从元素迁移演化过程阐明异常形成的机理,影响异常形成的因素,发现或强化异常的途径,它是地球化学勘查的理论基础。
本章重点是岩石、土壤、水系沉积物地球化学勘查,重中之重是热液矿床原生晕的形成、特点用找矿应用。
对水、气、生等非常规地球化学勘查方法,重点讲明各方法的特点及其在寻找隐伏矿床中的作用及其发展前景。
重点掌握:热液矿床原生晕的形成、特点,轴向分带理论及应用,土壤中同生异常与后生异常差异及应用。
基本掌握:地球化学异常体系,异常分类、勘查方法分类、硫化物矿床水化学异常特点、汞气异常特点与应用。
了解性掌握:湖积物勘查、盐类矿床、铀矿床水化学异常特点,氡、氦、二氧化碳与氧异常、纳米金属异常。
第八章:油气地球化学异常
本章节重点阐明油气异常形成的特殊性、指标的多样性和方法的多样性。
重点掌握油气三次运移与异常形成、油气异常保存条件,油气异常的发育特征,三种较成熟的勘查方法,油气异常的解释评价的模型基础。
基本掌握油气藏概念、油气化探指标、直接指标的测量方法。
了解间接指标的测量方法(土壤热释碳酸盐(ΔC)、汞气测量和卤素测量)。
第三单元勘查地球化学的工作流程、样品分析、数据处理及解释评价
(教材第四章和第六章、第七章第五节)
第四章:地球化学调查工作方法
按多目标的地球化学调查的不同目的进行工作设计、采样布局及样品采集与加工。
阐明工作流程具有一致性,采样布局具有针对性,不同介质的采样具有特殊性。
重点要突出每一调查、每一调查目的的特殊要求及重在突出元素的空间分布,最终达到追本求源的目的。
第五章:地球化学样品的分析
1、地球化学样品和分析特点及要求
2、分析误差及质量监控
3、主要分析方法简介
重点掌握1、2内容;基本掌握分析方法的基本类型和原理,了解基本仪器分析的方法及应用特点。
学完本章后,学生能根据地球化学调查的不同目的选用不同的分析方法和进行必要的样品准备与(预)处理。
第六章:地球化学资料处理与信息提取
数据处理是信息提取的重要过程,方法多,更新快,要分清主次讲授和实习。
重点掌握分布型式检验,背景值与异常界限的确定,网格化数据图与移动平均图制作(含等值线图或灰度等值线图)、地球化学剖面图等。
基本掌握单变量参数统计与检验,综合异常图的制作。
了解多变量数据处理的目的,主要方法特点与应用,克里格插值法与地球化学成图。
本章由于实用性强,为便于学生理解,可安排在各论讲完后再讲。