地球化学作业共20页
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地球化学作业资源勘查工程2014-101. 熟悉下列名词的概念:丰度,地球化学,地球化学体系原始地幔,亏损地幔,地球化学亲和性,亲氧元素,亲硫元素,亲铁元素,类质同象,捕获,容许,隐蔽法则,晶体化学分散,残余富集,晶体场分裂能,晶体场稳定能,八面体择位能,微量元素,能斯特分配定律,分配系数,K D,相容元素,不相容元素,稀土元素,REE,ΣCe,ΣY,δEu,δCe,SMOW,CDT,PDB,同位素封闭温度,结晶年龄,冷却年龄,(87Sr/86Sr) 0,εNd(0),εNd(t),T CHUR,T DM,普通铅,原始铅,谐和曲线,等时线,αA-B,△A-B2.思考下列问题:地球化学学科的性质及地球化学研究的基本问题是什么?地球化学学科的研究思路和研究方法有哪些?地球化学与化学、地球科学其它学科在研究目标和研究方法方面的异同。
太阳系元素丰度的基本特征是什么?地球化学课程为什么要研究陨石?地球各圈层化学组成的基本特征是什么?洋壳与陆壳有何区别?地幔有哪些类型,其化学组成如何?亲氧元素和亲硫元素地球化学性质的主要差异是什么?地壳中元素的赋存形式及其研究方法有哪些?类质同像规律及研究的地球化学意义有哪些?晶体场理论对过渡族元素行为的控制具体体现在哪里?什么叫微量元素、什么是主量(常量)元素?微量元素的主要存在形式有哪些?能斯特分配定律、能斯特分配系数的概念及其研究意义。
稀土元素的主要特点是什么?其在地球化学体系中行为差异主要表现有哪些方面?你认为岩浆作用过程中决定元素浓集成矿的主要机制和决定因素是什么?试分析分离结晶和部分熔融过程中,岩浆元素M和超岩浆元素H的关系。
放射性同位素年龄测定公式,各符号的含义。
利用衰变定律来测定岩石、矿物的年龄,应满足的哪些前提条件?说明Rb-Sr测年基本原理。
说明Sm-Nd法测年基本原理。
试分析U-Th-Pb法测年与普通铅法测年有何异同?稳定同位素的组成及其表示方法是什么?同位素地质温度计的基本原理。
地球化学(阶段性作业1-4)地球化学(专升本)阶段性作业1总分: 100分考试时间:分钟单选题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) 球粒陨石您的回答:A正确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) 太阳光谱您的回答:B正确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) 沉积岩您的回答:B正确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+石英砂岩您的回答:C正确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) 辉石岩您的回答:B正确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) 化学性质您的回答:A正确多选题7. 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) 月球陨石您的回答:A,B,C正确8. 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) 地核您的回答:A,B,D正确9. 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) 基性您的回答:B,C正确10. 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您的回答:A,B,C正确11. 地球化学是研究地球(包括部分天体)的(11) 的科学。
中国地质大学《地球化学》练习题及答案中国地质大学《地球化学》练习题绪论 1. 概述地球化学学科的特点。
2. 简要说明地球化学研究的基本问题。
3. 简述地球化学学科的研究思路和研究方法。
4. 地球化学与化学、地球科学其它学科在研究目标和研究方法方面的异同。
第一章太阳系和地球系统的元素丰度 1.概说太阳成份的研究思路和研究方法 2.简述太阳系元素丰度的基本特征.3.说说陨石的分类及相成分的研究意义.4.月球的结构和化学成分与地球相比有何异同?5.讨论陨石的研究意义.6. 地球的结构对于研究和了解地球的总体成分有什么作用?7. 阐述地球化学组成的研究方法论.8. 地球的化学组成的基本特征有哪些?9. 讨论地壳元素丰度的研究方法.10.简介地壳元素丰度特征.11. 地壳元素丰度特征与太阳系、地球对比说明什么问题?12.地壳元素丰度值(克拉克值)有何研究意义?13.概述区域地壳元素丰度的研究意义.14.简要说明区域地壳元素丰度的研究方法.15.岩浆岩中各岩类元素含量变化规律如何?16.简述沉积岩中不同岩类中元素含量变化规律.第二章元素结合规律与赋存形式1.亲氧元素和亲硫元素地球化学性质的主要差异是什么?2.简述类质同像的基本规律.3.阐述类质同像的地球化学意义.4.简述地壳中元素的赋存形式及其研究方法.5.举例说明元素存在形式研究对环境、找矿或农业问题的意义.6.英国某村由于受开采ZnCO3矿的影响,造成住宅土壤、房尘及饮食摄入Cd明显高于其国标,但与未受污染的邻村相比,在人体健康方面两村没有明显差异。
为什么?第三章水-岩化学作用和水介质中元素的迁移 1.举例说明元素地球化学迁移的定义. 2.举例说明影响元素地球化学迁移过程的因素。
3.列举自然界元素迁移的标志. 4.元素地球化学迁移的研究方法. 5.水溶液中元素的迁移形式有那些?其中成矿元素的主要迁移形式又是什么? 6.解释络离子的稳定性及其在地球化学迁移中的意义. 7.简述元素迁移形式的研究方法. 8.什么是共同离子效应?什么是盐效应?9.天然水的pH值范围是多少?对于研究元素在水介质中的迁移、沉淀有何意义?10.举例说明Eh、pH值对元素迁移的影响.11.非标准电极电位E及环境的氧化还原电位Eh,在研究元素地球化学行为方面有什么作用?12.试述影响元素溶解与迁移的内部因素。
《地球化学》2024年(第53卷)总目次第一篇范文《地球化学》2024年(第53卷)总目次1. 综述与评论1.1 地球化学综述1.2 环境地球化学评论1.3 生物地球化学评论1.4 构造地球化学评论1.5 海洋地球化学评论1.6 岩石地球化学评论1.7 矿物地球化学评论2. 基础地球化学2.1 元素地球化学2.2 同位素地球化学2.3 有机地球化学2.4 微量元素地球化学2.5 放射性元素地球化学3. 应用地球化学3.1 环境地球化学3.2 生物地球化学3.3 资源地球化学3.4 石油地球化学3.5 金属地球化学3.6 煤炭地球化学4. 区域地球化学4.1 构造地球化学4.2 海洋地球化学4.3 陆地地球化学4.4 盆地地球化学4.5 岩石地球化学4.6 矿物地球化学5. 岩石与矿物5.1 岩浆岩5.2 沉积岩5.3 变质岩5.4 矿物5.5 岩石成因与演化6. 地球化学勘查6.1 地球化学勘查方法6.2 地球化学勘查技术6.3 地球化学勘查实例6.4 地球化学勘查理论7. 实验技术与方法7.1 岩石实验7.2 矿物实验7.3 元素分析7.4 同位素质谱分析7.5 地球化学数值模拟8. 国内外学术交流8.1 国内学术会议8.2 国际学术会议8.3 国际合作与交流8.4 学术团体与期刊9. 资讯与动态9.1 地质与地球化学动态9.2 科研项目与成果9.3 学术活动与会议9.4 人才培养与引进10. 征稿与订阅10.1 征稿启事10.2 订阅办法10.3 联系方式《地球化学》2024年(第53卷)总目次涵盖了地球化学领域的各个方面,包括综述与评论、基础地球化学、应用地球化学、区域地球化学、岩石与矿物、地球化学勘查、实验技术与方法、国内外学术交流、资讯与动态以及征稿与订阅等。
本卷期刊致力于为广大地球化学研究者提供最新的研究成果、技术进展和学术交流的平台,以推动地球化学领域的发展。
第二篇范文想象一下,如果我们能够一览无余地浏览《地球化学》2024年(第53卷)的全部内容,那会是多么令人兴奋的事情!就好比打开了一扇窗,让我们得以窥视地球化学领域的最新动态和突破性研究。
地球化学课程作业课程作业一元素的丰度及分布分配一、对比元素在太阳系、地球及地壳中丰度特征的异同,并讨论之。
二、你认为在地壳中惰性气体元素丰度的明显降低是什么因素所致?(请参看教材第46页,表1.14)三、根据下列元素地球相对丰度数据,求出各元素地球重量丰度值,并将Mg、Al用Wt%表示,Cu、Zr用ppm表示,Hg、U用ppb表示(Si地球重量丰度=13%)(要求:最后结果Wt%保留两位有效数字,其它取整数)。
四、概述研究地壳中元素丰度的意义五、区域元素丰度的研究意义及主要研究方法六、元素丰度研究在地球化学研究中的地位课程作业二元素的结合规律一、在岩石圈内,下列元素主要表现出哪些亲合性质,并举矿物为例。
Fe、Cu、Ni、Au、Ba、Ca、Zn、Nb、Hg二、钒(V)的克拉值高于硼(B),而硼的矿物种类却比钒多(包括内生和表生),为什么?三、在硅酸盐矿物中检出下列微量元素,试分析可能被下列微量元素类质同象置换的造岩元素,并加以说明。
Rb、Sr、Ga、Ti、Li、Ba、Ge、REE、Pb、Ni、Mn、Sc四、说明在矿物中不存在下列类质同象置换关系的原因:C4+→Si4+ Cu1+→Na1+ Sc3+→Li1+五、为什么在碱性长石中常见钾长石与钠长石的条纹结构,而在斜长石中则不见这种结构?六、利用晶体场理论研究过渡金属离子进入矿物晶格的基本思路是什么?课程作业三含褐钇铌矿花岗岩中铌分配的平衡计算及类质同象分析(专题作业)一、地质资料某地含褐钇铌矿花岗岩呈穹隆状产出,出露面积500多平方公里。
侵入时代为石炭——二叠纪末。
岩体分异良好,可见三个相(见图),各相特征见表1。
该岩体边缘相有铌的独立矿物——褐钇铌矿的工业富集,褐钇铌矿为岩浆期产物。
对中央相,边缘相的物质成分作进一步研究,得表2资料。
根据加权平均计算该岩体的铌的平均含量为44ppm。
岩体分相示意图1.中央相;2.过渡相, 3.边缘相;4.花岗岩;5.花岗岩—花岗闪长岩表1 花岗岩各相矿物特征表2 中央相、边缘相矿物、岩石中铌分配的平衡计算表二、参考资料:1. 矿物成分(通式)黑云母 K(Mg 、Fe)3[AlSi 3O 10][OH 、F]2 褐钇铌矿 YNbO 4独 居 石 (Ce 、La )PO 4 锆 石 ZrSiO 4 榍 石 CaTiSi 2O 5 钛 铁 矿 FeTiO 32. 某些单矿物分析结果:黑 云 母 Li 2O 0.39% TiO 2 0.1%褐钇铌矿 ΣY 2O 3 37.03% ΣCe 2O 3 2.91% UO 2 3.96% ThO 21.03%Ta 2O 5 2.50% TiO 2 1.51%独 居 石 TiO 2 3.14% ZrO 2 0.70% ThO 2 3.61% SiO 2 3.64%ΣY 2O 3 3.53%锆 石 TiO 2 0.98% ThO 2 0.49% ΣTR 2O 3 0.50%3. 岩体三个相Ti/Nb 比值分别为:中央相 25 过渡相 24 边缘相 174. 铌在地壳中的丰度20ppm (维诺格拉多夫1962年)三、计算步骤:(表2空栏计算方法) ①求按一克岩石计,矿物中铌的含量:如中央相长石和石英中铌含量为7.3ppm ,它们在岩石中占87.12%,则按一克岩石中长石和石英中铌含量应为:0.8712×7.3=6.36(μg )②那么长石和石英中铌含量占岩石中总铌含量之百分数为:6.36÷36×100%=17.97%四、作业要求1. 计算表2所空各栏2. 通过分配平衡计算:①指出中央相中铌含量不足部分的可能去向 ②分析铌的存在形式3. 结合所给的参考资料,计算该岩体中铌的浓度克拉克值,并说明之。
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。
地球化学课程作业课程作业一元素的丰度及分布分配一、对比元素在太阳系、地球及地壳中丰度特征的异同,并讨论之。
二、你认为在地壳中惰性气体元素丰度的明显降低是什么因素所致?(请参看教材第46页,表1.14)三、根据下列元素地球相对丰度数据,求出各元素地球重量丰度值,并将Mg、Al用Wt%表示,Cu、Zr用ppm表示,Hg、U用ppb表示(Si地球重量丰度=13%)(要求:最后结果Wt%保留两位有效数字,其它取整数)。
四、概述研究地壳中元素丰度的意义五、区域元素丰度的研究意义及主要研究方法六、元素丰度研究在地球化学研究中的地位课程作业二元素的结合规律一、在岩石圈内,下列元素主要表现出哪些亲合性质,并举矿物为例。
Fe、Cu、Ni、Au、Ba、Ca、Zn、Nb、Hg二、钒(V)的克拉值高于硼(B),而硼的矿物种类却比钒多(包括内生和表生),为什么?三、在硅酸盐矿物中检出下列微量元素,试分析可能被下列微量元素类质同象置换的造岩元素,并加以说明。
Rb、Sr、Ga、Ti、Li、Ba、Ge、REE、Pb、Ni、Mn、Sc四、说明在矿物中不存在下列类质同象置换关系的原因:C4+→Si4+Cu1+→Na1+ Sc3+→Li1+五、为什么在碱性长石中常见钾长石与钠长石的条纹结构,而在斜长石中则不见这种结构?六、利用晶体场理论研究过渡金属离子进入矿物晶格的基本思路是什么?课程作业三含褐钇铌矿花岗岩中铌分配的平衡计算及类质同象分析(专题作业)一、地质资料某地含褐钇铌矿花岗岩呈穹隆状产出,出露面积500多平方公里。
侵入时代为石炭——二叠纪末。
岩体分异良好,可见三个相(见图),各相特征见表1。
该岩体边缘相有铌的独立矿物——褐钇铌矿的工业富集,褐钇铌矿为岩浆期产物。
对中央相,边缘相的物质成分作进一步研究,得表2资料。
根据加权平均计算该岩体的铌的平均含量为44ppm。
12354岩体分相示意图1.中央相;2.过渡相,3.边缘相;4.花岗岩;5.花岗岩—花岗闪长岩表1 花岗岩各相矿物特征二、参考资料:1.矿物成分(通式)黑云母K(Mg、Fe)3[AlSi3O10][OH、F]2褐钇铌矿YNbO4独居石(Ce、La)PO4锆石ZrSiO4榍石CaTiSi2O5钛铁矿FeTiO32.某些单矿物分析结果:黑云母Li2O 0.39% TiO20.1%褐钇铌矿ΣY2O337.03% ΣCe2O3 2.91% UO2 3.96% ThO2 1.03%Ta2O5 2.50% TiO2 1.51%独居石TiO2 3.14% ZrO20.70% ThO2 3.61% SiO2 3.64%ΣY2O3 3.53%锆石TiO2 0.98% ThO20.49% ΣTR2O3 0.50%3.岩体三个相Ti/Nb比值分别为:中央相25 过渡相24 边缘相174.铌在地壳中的丰度20ppm(维诺格拉多夫1962年)三、计算步骤:(表2空栏计算方法)①求按一克岩石计,矿物中铌的含量:如中央相长石和石英中铌含量为7.3ppm,它们在岩石中占87.12%,则按一克岩石中长石和石英中铌含量应为:0.8712×7.3=6.36(μg)②那么长石和石英中铌含量占岩石中总铌含量之百分数为:6.36÷36×100%=17.97%四、作业要求1.计算表2所空各栏2.通过分配平衡计算:①指出中央相中铌含量不足部分的可能去向②分析铌的存在形式3.结合所给的参考资料,计算该岩体中铌的浓度克拉克值,并说明之。
同位素在定年、岩石成因、构造背景研究中应用院系:姓名:学号:班号:同位素在定年、岩石成因、构造背景研究中应用———以“贵池岩体的锆石定年和地球化学”为例同位素为具相同质子数、不同质量数核素的总称,它们在元素周期表上占据相同的位置。
其分为放射性同位素,稳定同位素。
根据放射性同位素随时间的衰变规律,测定地质体形成和地质事件发生的时代;根据稳定同位素在是研究地质体中的分布及其在各种条件下的运动规律,并应用这些规律来解释岩石和矿石的形成过程、物质来源及成因等问题。
用于岩石、矿物年龄测定的主要同位素体系有K-Ar(Ar-Ar)、Rb-Sr、U-Th-Pb、Sm-Nd 和Re-Os等体系。
由于各同位素体系的放射性同位素具有不同的衰变速率(或半衰期不同)和不同的地球化学特征,这使得每个同位素体系定年都具有独特优点和适用范围。
另一方面,地球化学系统中初始放射成因子体同位素比值是一个重要的地球化学示踪参数,该值代表物质形成时的比值,不同的地球化学储存库,它们的值是不同的。
例如在Sm-Nd同位素定年中,Nd同位素初始比值(143Nd/ 144Nd)0是Nd同位素地球化学示踪的重要参数,εNd(t)的示踪意义。
εNd(t)>0, 物质来自亏损地幔; εNd(t)<0, 物质来自于地壳;εNd(t)≈0, 物质来自于未分异的原始地幔等。
以下将以《贵池岩体的锆石定年和地球化学:岩石成因和深部过程》一文为例,阐述同位素在研究定年、岩石成因、构造背景方面的应用。
通常,我们可以结合前人研究成果及自己在野外的实际观察,判断岩体的主要岩相学特征,初步判断岩石的生成条件,但是对于变质作用较为强烈,无法识辨原岩时,对岩石的成因,及年代学数值无法作出准确的答案。
此时,运用同位素地球化学的相关知识,可以岩石成因及岩石地质年代作出精确的测定。
贵池地区的贵池岩体和茅坦岩体是下扬子地区两个重要的 A 型花岗岩岩体。
野外岩相学观察将贵池岩体分为中心相和边缘相。
地球化学课程作业课程作业一元素的丰度及分布分配一、对比元素在太阳系、地球及地壳中丰度特征的异同,并讨论之。
二、你认为在地壳中惰性气体元素丰度的明显降低是什么因素所致?(请参看教材第46页,表1.14)三、根据下列元素地球相对丰度数据,求出各元素地球重量丰度值,并将Mg、Al用Wt%表示,Cu、Zr用ppm表示,Hg、U用ppb表示(Si地球重量丰度=13%)(要求:最后结果Wt%保留两位有效数字,其它取整数)。
四、概述研究地壳中元素丰度的意义五、区域元素丰度的研究意义及主要研究方法六、元素丰度研究在地球化学研究中的地位课程作业二元素的结合规律一、在岩石圈内,下列元素主要表现出哪些亲合性质,并举矿物为例。
Fe、Cu、Ni、Au、Ba、Ca、Zn、Nb、Hg二、钒(V)的克拉值高于硼(B),而硼的矿物种类却比钒多(包括内生和表生),为什么?三、在硅酸盐矿物中检出下列微量元素,试分析可能被下列微量元素类质同象置换的造岩元素,并加以说明。
Rb、Sr、Ga、Ti、Li、Ba、Ge、REE、Pb、Ni、Mn、Sc四、说明在矿物中不存在下列类质同象置换关系的原因:C4+→Si4+ Cu1+→Na1+ Sc3+→Li1+五、为什么在碱性长石中常见钾长石与钠长石的条纹结构,而在斜长石中则不见这种结构?六、利用晶体场理论研究过渡金属离子进入矿物晶格的基本思路是什么?课程作业三含褐钇铌矿花岗岩中铌分配的平衡计算及类质同象分析(专题作业)一、地质资料某地含褐钇铌矿花岗岩呈穹隆状产出,出露面积500多平方公里。
侵入时代为石炭——二叠纪末。
岩体分异良好,可见三个相(见图),各相特征见表1。
该岩体边缘相有铌的独立矿物——褐钇铌矿的工业富集,褐钇铌矿为岩浆期产物。
对中央相,边缘相的物质成分作进一步研究,得表2资料。
根据加权平均计算该岩体的铌的平均含量为44ppm。
岩体分相示意图1.中央相;2.过渡相, 3.边缘相;4.花岗岩;5.花岗岩—花岗闪长岩表1 花岗岩各相矿物特征表2 中央相、边缘相矿物、岩石中铌分配的平衡计算表二、参考资料:1. 矿物成分(通式)黑云母 K(Mg 、Fe)3[AlSi 3O 10][OH 、F]2 褐钇铌矿 YNbO 4独 居 石 (Ce 、La )PO 4 锆 石 ZrSiO 4 榍 石 CaTiSi 2O 5 钛 铁 矿 FeTiO 32. 某些单矿物分析结果:黑 云 母 Li 2O 0.39% TiO 2 0.1%褐钇铌矿 ΣY 2O 3 37.03% ΣCe 2O 3 2.91% UO 2 3.96% ThO 21.03%Ta 2O 5 2.50% TiO 2 1.51%独 居 石 TiO 2 3.14% ZrO 2 0.70% ThO 2 3.61% SiO 2 3.64%ΣY 2O 3 3.53%锆 石 TiO 2 0.98% ThO 2 0.49% ΣTR 2O 3 0.50%3. 岩体三个相Ti/Nb 比值分别为:中央相 25 过渡相 24 边缘相 174. 铌在地壳中的丰度20ppm (维诺格拉多夫1962年)三、计算步骤:(表2空栏计算方法) ①求按一克岩石计,矿物中铌的含量:如中央相长石和石英中铌含量为7.3ppm ,它们在岩石中占87.12%,则按一克岩石中长石和石英中铌含量应为:0.8712×7.3=6.36(μg )②那么长石和石英中铌含量占岩石中总铌含量之百分数为:6.36÷36×100%=17.97%四、作业要求1. 计算表2所空各栏2. 通过分配平衡计算:①指出中央相中铌含量不足部分的可能去向 ②分析铌的存在形式3. 结合所给的参考资料,计算该岩体中铌的浓度克拉克值,并说明之。
4. 分析铌在一些矿物中的可能的类质同象置换。
5.根据Ti/Nb比值在各相的变化,结合各相矿物成分,分析Ti对Nb 的富集的影响。
课程作业四元素的地球化学迁移一、某地超基性岩、开始遭受轻微的蛇纹石化,继而蛇纹石化加强,最后自蛇纹石化转化为滑石—碳酸盐化。
在这一蚀变过程中生成不同的Ni、Fe矿物组合。
在弱蛇纹石化超基性岩中形成磁铁矿(Fe3O4)和镍铁矿(Ni3Fe)组合;在中等蛇纹石化岩石中产出磁黄铁矿(FeS)—黄硫镍矿(Ni3S2)—镍铁矿(Ni3Fe)组合;继而在强蛇纹石化石中形成磁铁矿—黄硫镍矿组合,最后在岩体边缘形成滑石—碳酸盐蚀变带中形成磁铁矿—黄硫镍矿—针镍矿(NiS)组合。
试根据矿物组合的更替情况,分析超基性岩蚀变由开始到结束,热液氧化还原条件变化的趋势。
二、湖南某热液充填型矿床产于花岗岩中,早阶段矿石由萤石、方铅矿、闪锌矿和黄铜矿组成,伴随有黄铁绢英岩化,而晚阶段形成重晶石、方解石、方铅矿、闪锌矿(少量)组合,伴随有碳酸盐化蚀变。
试粗略分析两个矿化阶段氧化还原条件和酸碱度的特征。
三、全部溶解的CO2以H2CO3、HCO-3和CO32-三种溶解类型存在,当pH为8.3时,求各溶解类型两两比值,并指出何种溶解类型为优势场。
相应的反应和平衡常数:H2CO3H++HCO-3K=10-6.4HCO-3 H++CO23- K=10-10.3四、河南某钼矿热液作用期自高温到低温有四个矿化阶段,各阶段主要矿物组合为:1.辉钼矿—黄铁矿—钾长石—石英组合;2.黄铁矿—辉钼矿—石英组合;3.方铅矿—闪锌矿—磁黄铁矿—石英组合;4.磁铁矿—辉钼矿—沸石—方解石组合。
试分析自热液早阶段—晚阶段酸碱条件和氧化还原条件的变化趋势。
五、某地区蛇纹石化橄榄岩体中,沿裂隙形成贯入式块状磁黄铁矿(Fe 1-xS )—镍黄铁矿[(Ni 、Fe )9S 8]矿石。
在此块状硫化镍矿脉(I )旁的蛇纹石橄榄岩中,由于矿化影响,形成了如图所示的分带。
内带(II )宽5m ,并出现极稀疏浸染状的镍黄铁矿[(Ni 、Fe )9S 8]颗粒;中带(III )宽15m ,为极稀疏浸染状镍黄铁矿和黄硫镍矿(Ni 3S 2)分布带,外带(IV )宽大40m ,在橄榄岩中只见极稀疏的散布着的黄硫镍矿细粒。
经采样分析知,原始橄榄岩含Ni 0.25~0.03%,上述各带蛇纹石化橄榄岩中的Ni 含量也为0.25~0.30%。
但上述各带蛇纹石化橄榄岩中S 含量则超过原始未蚀变的橄榄岩中的S 含量。
并且由矿体向外,含量逐步降低:0.11%→0.09%→0.07%→0.05%→进入背景含量。
要求:①根据上述资料说明硫和镍的迁移活动情况。
②由铁和镍地球化学性质的差异说明由外带至内带,硫化物矿物组合由单纯的镍的硫化物→镍的硫化物+镍铁硫化物→镍铁硫化物变化的原因。
(提示:从Ni 和Fe 的亲硫性强弱差异来考虑)。
I 块状矿石脉 内带(II )矿石组合;镍黄铁矿 II-IV 蛇纹石化橄榄岩 中带(III )矿石组合;镍黄铁矿+黄硫镍矿(矿化)V 蛇纹石化橄榄岩 外带(IV )矿石组合;黄镍硫矿(未矿化) (Ni +2、Ni 2+)S 2六、亚铁离子被氧化成赤铁矿的半反应:2Fe 2++3H 2O Fe 2O 3(s)+6H ++2e - EH 0=+0.72V(1)当Fe 2+浓度为10-6mol 时,作出Fe 2+—Fe 2O 3在Eh —pH 图解上的平衡共生线。
(2)假如一小河水(pH=6,Eh=0.47)流过一个表生赤铁矿体,判断上述半反应的进行方向,假如达到平衡,水中Fe 2+浓度是多少?七、河北某矽卡岩型铅—锌矿床中,存在有两个世代的闪锌矿。
早世代闪锌矿同镜铁矿(Fe 2O 3)共生,闪锌矿呈浅黄绿色,含铁极低;晚世代闪锌矿同磁铁矿和穆磁铁矿(Fe 3O 4,由镜铁矿转变为磁铁矿形成时介质仍呈赤铁矿假象)共生,闪锌矿呈深褐色,且含铁高。
试说明两种闪锌矿形成时介质条件的差异,以及两种闪锌矿颜色深浅和含铁量多少不同的原因。
(离子半径R Zn 2+=0.83Ǻ; R Fe 2+=0.82Ǻ; R Fe 3+=0.67Ǻ)八、在某地表水溶液中,环境氧化还原电位Eh 环=0.65(V)介质pH=4,通过计算说明氧化还原反应:U 4++2H 2O —→UO 22++4H ++2e - (Eh 0=0.407)在上述条件下铀主要以什么价态形式存在?九、V 3+氧化为V 4+,Mn 2+氧化为Mn 3+的反应为:V 2O 3(固)+H 2O (液) V 2O 4(固)+2H +(液)+2e -2MnO (固)+H 2O (液) Mn 2O 3(固)+2H +(液)+2e -利用热力学数据计算及编制上述反应在Eh —pH 图解中的平衡线,指出在碱性条件下,V 3+和Mn 2+哪一个首先被氧化。
热力学参数 ΔG 0298(KJ/mol )MnO (固)—362.84 Mn 2O 3(固)—879.05 V 2O 3(固)—1139.19 V 2O 4(固)—1318.38 H 2O (液)—237.19 H +(液)0十、菱镁矿的分解反应为:MgCO 3 MgO+CO 2当P CO2为1atm 时,反应达到平衡的温度为410℃,计算温度为500℃, 600℃, 700℃, 800℃, 时该反应的P CO2,并编制T (℃)—P CO2图解(假定)ΔH 反=常数,CO 2具理想气体特征)。
热力学参数 ΔG 0298(KJ/mol )MgCO 3:—1113.28 MgO :—601.66 CO 2:—393.51十一、硫化物矿床氧化带可以存在如下反应: Cu 2O+21S 2(g) Cu 2S+21O 2(g)赤铜矿 辉铜矿现给出有关物质热力学参数ΔG 0f (KJ ·mol -1): Cu 2O :-146.532 S 2:-79.998 Cu 2S :-86.751 O 2:O(1) 求出在25℃条件下lnfO 2~lnfs 2的热力学关系式:(2) 当氧化带fs 2=3.65×10-16(Pa ),要发生氧化反式,fs 2至少要大于多少?(3)在地表氧分压(请查有关资料)条件下,上述反应应朝什么方向进行?课程作业五地质作用过程中元素迁出、带入的定量计算(专业作业)一、巴尔特化学计算法:(一)计算程序及方法1.把分析结果重量百分数换算成阳离子数:2.算出与各阳离子结合的氧离子数:①根据Si、Ti二氧化物分子式,每个硅和钛原子与二个氧原子相结合,则它们的氧离子数为Si、Ti离子数的2倍;②Al3+、Fe3+、(Cr3+、Ti3+等同)氧化物中,它们的氧离子数等于这些离子数的一倍半;③二价元素(Fe2+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Ni2+、CO2+等),其氧离子数等于该元素的离子数;④与碱金属元素(Na1+、K1+、Li1+等)结合的氧离子数为该元素离子数的一半;⑤与H+结合的氧离子数计算根据二条原则:其一,若全部H+组成(O H-),则与氢结合的氧离子数等于全部氢离子数;其二;水在矿物中构造分子,则与H+结合的氧离子数等于氧离子数的1/2。