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1．克拉克值？浓度克拉克值？地壳元素丰度值（克拉克值）有何研究意义？答题要点：1）确定了地壳体系的总特征：2）为研究地球的形成、化学分异及地球、地壳元素的成因等重大问题提供信息，如大陆的地壳化学组成对地幔分异的指示：地壳元素的克拉克值在某种程度上影响元素参加许多化学过程的浓度，从而支配元素的地球化学行为：限定了自然界的矿物种类及物属：限制了自然体系的状态;对元素亲氧性和秦硫性的限定: 3）元素克拉克值可作为衡量元素相对富集或贫化的标尺,如可以为阐明地球化学省(场)特征提供标准:4）根据地壳元素克拉克值可获得地壳中不同元素平均比值,可以提供重要的地球化学信息,如某些元素克拉克比值是相对稳定的,一旦某地区\某地质体中的这些元素比值偏高了地壳正常比值,示踪着某种地球化学过程的发生。
２.地壳元素丰度特征与太阳系＼地球对比说明什么问题？答案要点：１）元素丰度对元素原子序数作图，可以看出地壳元素丰度分布规律与太阳系的基本相同，说明其形成具有同一性；２）地壳元素丰度值最大的１０个元素与太阳系、地球的相比，其组成及排列顺序有差别。
地壳元素分布规律与太阳系存在差异是由于在地球形成的过程中轻元素的挥发产生；而与地球元素分布规律相比存在差异，则为地球演化过程中轻元素的挥发产生；而与地球元素分布规律相比存在差异，则为地球演化过程中元素的重新分配造成，具体表现为较轻易熔的碱金属铝硅酸盐在地球表层富集，而较重的难熔镁、铁硅酸盐和金属铁则向深部集中。
3.概述区域地壳元素丰度的研究意义。
答题要点：1)它是决定区域地壳（岩石圈）体系的物源、物理化学特征的重要基础数据；2)为研究各类地质、地球化学作用、分析区域构造演化历史及区域成矿规律提供重要的基础资料；3)为研究区域生态环境，为工业、农业、畜牧业、医疗保健等事业提供重要信息。
4.简述用放射性同位素测定矿物和岩石年龄的原理，并列出目前常用的四种同位素年龄体系。
测定同位素地质年龄的基本原理：通过测定放射性衰变所经历的时间间隔来记时。
地球化学重点第⼀章1本教材的地球化学定义★从20世纪初产⽣到现在，地球化学历经近100年的历史，其研究范围（从地壳到地球、宇宙）和着眼点（元素⾏为到化学组成、化学作⽤和化学研究）发⽣了重⼤变化，现代地球化学的中⼼课题是通过观察和揭⽰地球、地圈及各⼦系统（包括⾏星）这些客体的化学特性、所处的热动⼒学环境以及在各客体中或与客体有关的系统中发⽣的作⽤过程。
因此，为了强调地球及其⼦系统是地球化学研究的主要对象，在地球及其⼦系统中发⽣的各种⾃然作⽤的动态机制和物质系统的化学演化历史，地球化学定义可以简洁地表述为：地球化学是研究地球及其⼦系统（含部分宇宙体）的化学组成、化学机制和化学演化深⼊理解地球化学的定义从研究对象来看：是地球及其⼦系统（地壳、地幔及其⾃然作⽤体系）的岩浆作⽤、沉积作⽤、变质作⽤、成矿作⽤、表⽣作⽤、⽣态环境等，⽬前正在向宇宙天体拓展；从研究形式来看：主要是元素（同位素）在⾃然界的化学运动形式；从研究时间来看：包含了整个地球、地壳演化和全部地质作⽤时期；对单个元素（同位素）来讲，是研究它们的发⽣、不断发展及螺旋式演化的全部历史。
为此，地球化学是地质学与化学相结合的⼀门边缘学科，但本质上是⾪属地球科学。
地球化学的基本问题★围绕原⼦在⾃然环境中的变化及其意义，地球化学研究涉及以下5个基本问题/基本任务：1、地球系统中元素及其同位素的组成（丰度abundance和分配distrbution）；2、元素的共⽣组合（paragenetic association）和赋存形式（occurrence mode）；3、元素的迁移（migration）和循环（circulation）；4、地球的历史（history）和演化（evolution）；5、应⽤地球化学研究。
0.4.2 地球化学的基本⼯作⽅法0.4.2.1 地球化学野外⼯作⽅法1．地质考察对研究对象所处地质位置及周围环境、地质体产状测量和特征记录、地质体宏观现象的考察和描述，必要时进⾏地质填图；查明：地质体的岩⽯-矿物组成及相互作⽤关系，由此提供有关地球化学作⽤的空间展布、时间序列和相互关应该明确⼀点：地质背景清楚的地质体或样品才有研究意义。
考试题型一、名词解释（10 ×2 =20分）二、填空题（30 ×1 =30分）三、简述题（3 × 10=30分）四、计算题（2 × 10=20分）主要章节0 绪论第一章：太阳系和地球系统的元素丰度第二章：元素的结合规律与赋存形式第三章：地球化学热力学和地球化学动力学第四章：微量元素地球化学第五章：同位素地球化学第六章：环境地球化学第七章：水-岩化学作用和水介质中元素的迁移第八章：生物和有机地球化学第九章：地球的化学演化一、主要名词解释1. 丰度：是指研究体系中被研究元素的相对含量，用重量百分比表示。
2.克拉克值:指任意一个元素在地壳中的平均丰度，称为克拉克值。
3 .元素地球化学亲和性:指阳离子在自然体系中有选择地与某阴离子化合的倾向性。
4.亲铁性元素、亲氧性元素和亲硫性元素亲氧性元素:倾向与氧结合形成氧化物或含氧盐的元素。
也称为亲石性元素。
亲硫性元素：倾向与硫结合形成硫化物或硫酸盐的元素。
也称之为亲铜性元素。
亲铁性元素：元素在自然界以金属状态产出的一种倾向。
5 .类质同像：某些物质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其它质点(原子、离子、配离子、分子)所占据，结果只引起晶格常数的微小改变，晶体的构造类型、化学键类型等保持不变的现像称为“类质同象”。
6 .元素赋存形式：指元素在一定的自然过程或其演化历史中的某个阶段所处的状态及与共生元素间的结合关系。
元素的赋存形式的含义应包括元素的赋存状态和元素的存在形式。
7. 简单分配系数、能特斯分配系数能斯特分配系数C1 / C2 =a1 / a2 = K D(T, P)在温度、压力一定的条件下，微量元素i（溶质）在两相平衡分配时其摩尔浓度比为一常数（K D ），K D 称为分配系数，或称为能斯特分配系数，也称为简单分配系数。
8 .相容元素：指那些在岩浆发生过程中其离子半径和电价允许它们容纳在地幔矿物中的微量元素（类质同相形式），如Cr、Co、Ni、V、Sc及重稀土元素等。
地球化学题库1 名词解释5分/题地球化学地球化学是研究地球及其子系统（含部分宇宙体）的化学组成、化学机制和化学演化的科学。
1）从研究对象来看：是地球及其子系统（地壳、地壳及其自然作用体系（岩浆作用、沉积作用、变质作用、成矿作用、表生作用、生态环境……）），目前正在向宇宙天体拓展；2）从研究形式来看：主要是元素和同位素在自然界的化学运动形式；3）从研究时间来看：包涵了整个地球、地壳演化和全部地质作用时期；对单个元素和同位素来讲，是研究它们的发生、不断发展及螺旋式演化的全部历史。
类质同象某些物质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其它质点（原子、离子、配离子、分子）所占据，结果只引起晶格常数的微小改变，晶体的构造类型、化学键型、离子正负电荷的平衡等保持不变或相近，这一现象称为“类质同象”。
克拉克值化学元素在一定自然体系（通常为地壳）中的相对平均含量。
又称元素丰度。
按照不同自然体系计算出来的元素丰度，有地壳元素丰度、地球元素丰度、太阳系元素丰度和宇宙元素丰度等。
研究地球及其各地圈的元素丰度，是地球化学的一个重要领域。
元素地球化学亲和性主要指阳离子在自然体系中趋向同某种阴离子化合的倾向。
地球和地壳中，阳离子的总数（种类）远远大于阴离子的总数，导致了在地球化学作用过程中阳离子对阴离子的争夺，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性地与某种阴离子结合的特性称为元素的地球化学亲和性。
它是控制元素在自然界相互结合的基本规律。
同位素分馏由于同位素质量不同，因此在物理、化学及生物化学作用过程中，一种元素的不同同位素在两种或两种以上物质(物相)之间的分配具有不同的同位素比值的现象。
引起同位素分馏的主要机制有：同位素交换反应；同位素动力学效应；其他物理-化学效应。
元素的赋存形式指元素在一定的自然过程中或其演化历史的某个阶段所处的状态及与共生元素间的结合关系。
包括元素的赋存状态和元素的赋存形式。
地球化学考试题绪论1.概述地球化学学科的特点。
答题要点：1) 地球化学是地球科学中的⼀个⼆级学科；2) 地球化学是地质学和化学、物理化学和现代科学技术相结合的产物； 3) 地球化学既是地球学科中研究物质成分的主⼲学科，⼜是地球学科中研究物质运动形式的学科；地球化学既需要地质构造学、矿物学、岩⽯学作基础，⼜能更深刻地揭⽰地质作⽤过程的形成和发展历史，使地球科学由定性向定量化发展； 4) 地球化学已形成⼀个较完整的学科体系，仍不断与相关学科结合产⽣新的分⽀学科； 5) 地球化学作为地球科学的⽀柱学科，既肩负着解决当代地球科学⾯临的基本理论问题—天体、地球、⽣命、⼈类和元素的起源和演化的重⼤使命，⼜有责任为⼈类社会提供充⾜的矿产资源和良好的⽣存环境。
2. 简要说明地球化学研究的基本问题。
答题要点： 1）地球系统中元素及同位素的组成问题； 2）地球系统中元素的组合和元素的赋存形式； 3）地球系统各类⾃然过程中元素的⾏为（地球的化学作⽤）、迁移规律和机理； 4）地球的化学演化，即地球历史中元素及同位素的演化历史。
3. 简述地球化学学科的研究思路和研究⽅法。
答题要点：研究思路 1）由于地球化学本质上是属于地球科学，所以其⼯作⽅法应遵循地球科学的思维途径；2）要求每个地球化学⼯作者有⼀个敏锐的地球化学思维，也就是要善于识别隐藏在各种现象中的地球化学信息，从⽽揭⽰地质现象的奥秘；3）具备有定性和定量测定元素含量及鉴别物相的技术和装置。
研究⽅法：⼀）野外阶段：1）宏观地质调研。
明确研究⽬标和任务，制定计划； 2）运⽤地球化学思维观察认识地质现象；3）采集各种类型的地球化学样品。
⼆）室内阶段：1）“量”的研究，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分配量。
元素量的研究是地球化学的基础和起点，为此，对分析⽅法的研究的要求：⾸先是准确；其次是⾼灵敏度；第三是快速、成本低。
2）“质”的研究，即元素的结合形式和赋存状态的鉴定和研究。
地球中元素顺序
地球中的元素按照它们的丰度排序，通常是按照地壳、大气层和太阳系中的比例来描述的。
以下是一些地球不同部分元素丰度的大致顺序：
1. 地壳：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛、硫、氖、氮、氩、氦、碳、锰、氧（再次出现）、磷、氯、氩（再次出现）、氢（再次出现）、氦（再次出现）、锂、铍、硼、氪、铷、锶、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、铟、锡、铅、铜、锌、镓、锗、砷、硒、溴、氪（再次出现）、氙、碘、氙（再次出现）、氡、钍、铀。
2. 大气层：氮、氧、氩、二氧化碳、其他气体（包括水蒸气、氦、氖、甲烷、臭氧等）。
3. 太阳系：氢、氦、氧、碳、氖、铁、氮、硅、镁、硫、钙、铁（再次出现）、钛、钠、钾、镁（再次出现）、铝、氢（再次出现）、氦（再次出现）、锂、铍、硼、碳（再次出现）、氮（再次出现）、氧（再次出现）、氟、氖（再次出现）、氦（再次出现）、镁（再次出现）、硅（再次出现）、硫（再次出现）、铁（再次出现）。
请注意，这些列表并不是按照元素的原子序数排序，而是按照它们在地球不同部位的相对丰度。
元素的实际排序应该是按照它们在元素周
期表中的原子序数，从1（氢）到118（鿬）。
第一章太阳系和地球系统的元素丰度元素丰度是每一个地球化学体系的基本数据，可在同一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，了解元素动态情况，从而建立起元素集中、分散、迁移活动等一系列地球化学概念。
从某种意义上来说，也就是在探索和了解丰度这一课题的过程中，逐渐建立起近代地球化学。
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规律。
基础概念太阳系的组成及元素丰度地球的结构和化学成分地壳元素的丰度区域中元素分布的研究1.1基本概念1.地球化学体系按照地球化学的观点，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空间，都处于特定的物理化学状态（C、T、P等），并且有一定的时间连续。
这个体系可大可小。
某个矿物包裹体，某矿物、某岩石可看作一个地球化学体系，某个地层、岩体、矿床（某个流域、某个城市）也是一个地球化学体系，从更大范围来讲,某一个区域、地壳、地球直至太阳系、整个宇宙都可看作为一个地球化学体系。
地球化学的基本问题之一就是研究元素在地球化学体系中的分布（丰度）、分配问题，也就是地球化学体系中元素“量”的研究。
2.分布与丰度所谓元素在体系中的分布，一般认为是元素在这个体系中的相对含量（以元素的平均含量表示），即元素的“丰度”。
其实“分布”比“丰度”具有更广泛的涵义：体系中元素的丰度值实际上只是对这个体系里元素真实含量的一种估计，它只反映了元素分布特征的一个方面，即元素在一个体系中分布的一种集中（平均）倾向。
但是，元素在一个体系中，特别是在较大体系中的分布决不是均一的，还包含着元素在体系中的离散（不均一）特征，因此，元素的分布包括: ①元素的相对含量（平均含量=元素的“丰度”）；②元素含量的不均一性（分布离散特征数、分布所服从的统计模型）。
需要指出的是，从目前的情况来看，地球化学对元素特征所积累的资料（包括太阳系、地球、地壳）都仅限于丰度的资料，关于元素分布的离散程度及元素分布统计特征研究，仅限于在少量范围不大的地球化学体系内做了一些工作。
3.分布与分配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、某地区等）的整体总含量；元素的分配指的是元素在各地球化学体系内各个区域或区段中的含量；分布是整体，分配是局部，两者是一个相对的概念，既有联系又有区别。
例如，地球作为整体，元素在地壳中的分布，也就是元素在地球中分配的表现，把某岩石作为一个整体，元素在某组成矿物中的分布，也就是元素在岩石中分配的表现。
4.绝对含量和相对含量各地球体系中常用的含量单位有两类，绝对含量和相对含量。
1.2太阳系的组成和元素丰度大家都知道，我们地球所在的太阳系是由太阳、行星、行星物体(宇宙尘、彗星、小行星）组成的，其中太阳的质量占太阳系总质量的99.8%，其他成员的总和仅为0.2%，所以太阳的成分是研究太阳系成分的关键。
那么，太阳系的成分是如何获得的呢？一、获得太阳系丰度资料的主要途径1.光谱分析对太阳和其它星体的辐射光谱进行定性和定量分析以获得元素组成资料。
但这些资料有两个局限性：一是有些元素产生的波长小于2900Å，这部分谱线在通过地球大气圈时被吸收而观察不到；二是这些光谱只产生于表面，它只能反映表面成分，如太阳光谱是太阳气产生的，只能说明太阳气的组成。
陨石的化学组成 获得太阳系丰度资料的主要途径 太阳系元素丰度规律2.直接分析如直接测定地壳岩石、各类陨石和月岩、火星岩石的样品。
上个世纪七十年代美国“阿波罗”飞船登月，采集了月岩、月壤样品，1997年美国“探路者”号，2004年美国的“勇气”、“机遇”号火星探测器测定了火星岩石的成分。
宇航员月亮车火星车3.利用宇宙飞行器分析测定星云和星际物质及研究宇宙射线。
除了太阳成分外，陨石的成分是人类研究太阳系成分的重要地外物质。
二、陨石的化学组成陨石是从星际空间降落到地球表面上来的行星物体的碎片。
陨石撞击过程Flash1陨石是空间化学研究的重要对象，具有重要的研究意义：①它是认识宇宙天体、行星的成分、性质及其演化最易获取、数量最大的地外物质；②它是认识地球的组成、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（如稀土元素，铅、硫同位素等）。
1.陨石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，按成分分类：1）铁陨石（siderite）：主要由金属Ni、Fe（占98%）和少量其他元素组成（Co、S、P、Cu、Cr、C等）。
2）石陨石（aerolite）：主要由硅酸盐矿物（橄榄石、辉石）组成。
这类陨石可以分为两类，按它们是否含有球粒硅酸盐结构，分为球粒陨石和无球粒陨石。
这些陨石大都是石质的，但也有少部分是碳质的。
碳质球粒陨石是球粒陨石中的一个特殊类型，由碳的有机化合分子和主体含水硅酸盐组成。
它对探讨生命起源和太阳系元素丰度等各方面具有特殊的意义。
由于阿伦德（Allende）碳质球粒陨石（1969年陨落于墨西哥）的元素丰度几乎与太阳气中观察到的非挥发性元素丰度完全一致，因此碳质球粒陨石的化学成分已被用来估计太阳系中非挥发性元素的丰度。
3) 铁石陨石（sidrolite）：由数量上大体相等的Fe－Ni和硅酸盐矿物组成，是上述两类陨石的过渡类型。
铁陨石石陨石2.陨石的平均化学成分要计算陨石的平均化学成分必须要解决两个问题：首先要了解各种陨石的化学成分；其次要统计各类陨石所占的比例。
不同学者采用的方法不一致，如V.M.Goldschmidt采用硅酸盐∶镍-铁∶陨硫铁=10∶2∶1，其陨石的平均化学成分计算结果如下：3.几点共识从表中我们可以看到O、Fe、Si、Mg、S、Ni、Al、Ca是陨石的主要化学成分。
根据对世界上众多各类陨石的研究，虽然对陨石成分的看法还不甚一致，但以下一些基本认识是趋于公认的：①它们都来自某种曾经分异成一个富金属核和硅酸盐包裹层的行星体，这种天体的破裂导致各类陨石的形成；②石陨石与地球上的基性、超基性火山岩矿物组成和化学成分相似，铁陨石与地核的化学成分相似。
因此，陨石的母体在组成上和结构上与地球极为相似；③各种陨石分别形成于不同的行星母体，这是因为各类陨石具有不同的年龄、成分差异和氧同位素比值；④陨石的年龄与地球的年龄相近（利用陨石铅同位素测得的年龄是45.5±0.7亿年）；⑤陨石等地外物体撞击地球，会突然改变地表的生态环境并可能诱发大量的生物灭绝，构成了地球演化史中频繁而影响深远的突变事件。
为此研究陨石对探讨生态环境变化、古生物演化和地层划分均具有重要意义。
三、太阳系元素丰度规律对太阳系元素的丰度估算各类学者选取太阳系的物体是不同的。
有的是根据太阳和其它行星光谱资料及陨石化学成分，有的根据I型球粒陨石。
再加上估算方法不同，得出的结果也不尽相同，下表列出了GERM（1998）的太阳系元素丰度（单位：原子数/106Si原子）。
三、太阳系元素丰度规律39 Y 4.64 6.0% 85 (At) 40 Zr 11.4 6.4% 86 (Rn) 41 Nb 0.698 1.4% 87 (Fr) 42 Mo 2.55 5.5% 88 (Ra) 43 (Tc) 89 (Ac) 44Ru1.865.4%90Th0.03355.7%45 Rh 0.344 8.0% 91 (Pa) 46 Pd 1.39 6.6% 92 U 0.009 8.4% 对于这样的数据我们应给予一个正确的的评价：这是一种估计值，反映的是目前人类对太阳系的认识水平，因此这个估计值不可能是准确的，随着人们对太阳系以至于宇宙体系探索的不断深入，这个估计值会不断的修正。
同时，从总的方面来看，虽然还是很粗略的，但它反映了元素在太阳系分布的总体规律。
我们把太阳系元素丰度的各种数值先取对数，随后对应其原子序数作曲线图（如上图），就会发现太阳系元素丰度具有以下规律：1.H和He是丰度最高的两种元素，这两种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区间，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区间（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（P）或偶数中子数（N）的核素丰度总是高于具有奇数P或N的核素，这一规律称为Oddo－Harkins（奥多--哈根斯）法则，亦即奇偶规律；4.质量数为4的倍数（即α粒子质量的倍数）的元素或同位素具有较高丰度。
此外还有人指出，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。
例如，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，为过剩元素。
通过对上述规律的分析，人们认识到太阳系元素丰度与元素原子结构及元素形成的整个过程之间存在着某种关系：1.与元素原子结构的关系。
原子核由质子和中子组成，其间既有核力又有库仑斥力，但中子数和核子数比例适当时，核最稳定，而具有最稳定原子核的元素一般分布最广。
在原子序数（Z）小于20的轻核中，中子（N）/质子（P）＝1时，核最稳定，为此可以说明4He（Z=2，N＝2）、16O（Z=8，N=8）、40Ca （Z=20，N=20）等元素丰度较大的原因。
又如偶数元素与偶数同位素的原子核内，核子倾向成对，它们的自旋力矩相等，而方向相反，量子力学证明，这种核的稳定性较大，因而偶数元素和偶数同位素在自然界的分布更广；2.与元素形成的整个过程有关。
H、He的丰度占主导地位和Li、Be、B等元素的亏损可从元素的起源和形成的整个过程等方面来分析。
根据恒星合成元素的假说，在恒星高温条件下（n×106K），可以发生有原子（H原子核）参加的热核反应，最初时刻H的“燃烧”产生He，另外在热核反应过程中Li、Be、B 迅速转变为He的同位素42He，因此太阳系中Li、Be、B等元素丰度偏低可能是恒星热核反应过程中被消耗掉了的缘故。
1.3 地球的结构和地球的化学成分Flash2在浩瀚的宇宙中，在数以亿计的星系中，有一个普通的旋涡星系，我们称之为银河系。
银河系中大约有3000亿颗恒星，其中有一颗不起眼的，有行星环绕的恒星，我们称之为太阳。
地球，是太阳的第三颗行星。
