《地球化學》試題（2014版）名詞解釋（10題8分，其余每題3分，共35分）1.克拉克值（Clarkvalue）通常將元素在宇宙體或較大的地球化學系統中的平均含量稱為豐度，而各種元素在地殼中的平均含量之百分數稱為克拉克值；2.干酪根（Kerogen）干酪根是沉積巖中不溶于堿、非氧化型酸和有機溶劑的分散有機質，主要由C、H、O和少量S、N組成，沒有固定的分子式和結構模型；3.穩定同位素與放射性同位素質子數目相同但中子數目不同的元素稱為同位素，原子核穩定沒有放射性或其原子核的變化幾乎無法觀察到的同位素稱為穩定同位素；相反，原子核極不穩定，會不間斷地、自發地向外放射出射線致使能量損失，這種不穩定的核素稱為放射性同位素；4.分配系數指一定溫度下，處于平衡狀態時，組分在固定相中的濃度和在流動相中的濃度之比，以K表示，它反映了溶質在兩相中的遷移能力及分離效能，是描述物質在兩相中行為的重要物理化學特征參數；5.SMOW和PDBSMOW即standardmeanoceanwater，又稱為標準平均大洋水或標準平均海洋水，是氫和氧同位素的世界統一標準；PDB（PeeDeeBelemnite）是采自美國卡羅萊納州白堊系皮狄組中美洲擬箭石化石，碳酸鹽巖的碳氧同位素組成常用PDB標準；6.生物標志化合物生物標志化合物（biomarker）是指沉積有機質、原油、油頁巖、煤中那些來源于活的生物體，在有機質演化過程中具有一定穩定性，沒有或較少發生變化，基本保存了原始生化組分的碳骨架，記載了原始生物母質的特殊分子結構信息的有機化合物；7.REE稀土元素的英文簡寫（RareEarthElement），稀土一般是以氧化物狀態分離出來的，又很稀少。包括鑭系元素以及與鑭系的15個元素密切相關的兩個元素——鈧(Sc）和釔(Y）共17種元素；8.微量元素（TraceElement）微量元素（TraceElement）是相對于常量元素而言的，習慣上把研究體系(礦物巖石等)中元素含量小于0.1%稱為微量元素或稱痕量元素；9.Rb-Sr模式年齡與Rb-Sr等時線法采用與被測礦物共生的富Sr而貧Rb礦物的87Sr/86Sr測定值作為初始同位素比值，這種對單一樣品進行同位素分析，并假定其初始87Sr/86Sr比值而計算獲得的年齡稱Rb-Sr模式年齡；對于一組同源的、同時形成的、經過鍶均一化的、具有相同的初始值（87Sr/86Sr）、化學成分有差異的樣品，自結晶后保持封閉狀態，沒與外界發生交換，這時方程將是一直線方程，在87Sr/86Sr-87Rb/86Sr圖上形成一條直線即等時線；由直線斜率可求出年齡t即等時年齡值，截距為初始Sr同位素比值(87Sr/86Sr)；10.親石元素親銅元素親鐵元素親石元素（LithophileElement）：與氧親和力強，自然界主要以硅酸鹽或其他含氧鹽和氧化物集中于巖石圈中的元素。這些元素離子的最外層多具有8個電子層結構，主要富集于地殼及酸堿性巖中，也稱為造巖元素；親銅元素（ChalocophileElement）：主要為IB、IIB等過渡族元素以及Ga、In、Tl、Pb、As、Sb、Bi、S、Se、Te，這些元素經常和S、Se、Te形成硫化物、硒化物或碲化物；親鐵元素（SiderophileElement）：這些元素與鐵共生，主要存在于基性巖、超基性巖中（包括Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni及鉑族元素等等），其相當于黑色合金元素及鉑族元素。二、選擇題（每空1分，共35分）1下列哪些礦物對是類質同象（D），哪些是同質多象（ABEF）。A黃鐵礦和白鐵礦B方解石和文石C方解石與白云石D鐵橄欖石和鎂橄欖石E－石英、－石英、鱗石英和方石英F蛋白石、玉髓、碧玉和燧石2河水的總鹽度的平均值為（A），很少超過1％，河水中含量最高的陰離子一般是（E），含量最高的陽離子一般是（G）。海水的總鹽度為（C），海水中含量最高的陰離子是（F），含量最高的陽離子是（H）；海水中的保守元素（conservativeelements）是指海水中豐度最高且在海水各個部分濃度保持恒定的元素，它們是（I)非保守元素（nonconservativeelements）是指海水中含量較小且積極參加生物活動因此導致其濃度隨生物量豐度變化而變化，它們包括（J）。A1000ppmB100ppmC35‰D2.5％EHCO3－FCl－和SO4－GCa2＋HNa＋和Mg2＋INa＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－和SO4－JHCO3－、SiO2、N和P3海洋占地球表面積的70％，占水圈總體積的97％，它是一個巨大的緩沖系統（buffersystem），它的化學組成對全球變化具有重要意義，其中對海洋pH值起到緩沖作用的主要化學物質或反應是（AD）。A碳酸鹽體系(CaO－H2O-CO2)B硼酸鹽體系(H3BO4－H2BO3－)C硅酸鹽體系（KAlSi3O8－Al2Si2O5(OH)4）D生物的光合作用和呼吸作用E有機物的降解4雖然自然界已經發現3880多種天然礦物，但構成地球大部分普通巖石的礦物卻只有約10多種礦物，而構成這10多種礦物的元素主要有8種（A），這8種元素占到地殼質量的99％以上。10多種礦物中的2種礦物（C）則占到地殼體積的2/3。AO、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na和KBO、Si、Al、Fe、Mn、Ca、Na和KC石英和長石D石英和輝石5沉積巖中含鐵的礦物主要有（BCFKPQ），含磷的礦物主要有（A）含錳的礦物主要有（DR），含鈣的礦物主要有（GHIJ），含硅的主要礦物有（ELMNO）。A磷灰石B黃鐵礦C菱鐵礦D菱錳礦E石英F赤鐵礦G方解石H鎂方解石I文石J白云石K鐵白云石L玉髓M蛋白石N瑪瑙O碧玉P纖鐵礦Q針鐵礦R軟錳礦6硅酸鹽礦物經過風化后，（A）等元素殘留原地；（B）等同元素則在風化后被最終搬運到海洋，當海洋封閉時，這些元素以（D）的形式保存在沉積物中，這些蒸發鹽又名（C），通過分析這些蒸發鹽的組成可以恢復古海洋的化學組成。AAl和FeBK、Na、Ca和MgC膏巖層D蒸發鹽7硅酸鹽風化后，部分轉變為粘土礦物，粘土礦物也是硅酸鹽礦物，只是它具有（A）結構。這些粘土礦物可分為高嶺石類和蒙脫石類，其中高嶺石結構中硅氧四面體和鋁氧八面體的比例是（C），蒙脫石中硅氧四面體和鋁氧八面體的比例是（D）。A層狀B鏈狀C1:1D2:18熱液礦床形成的溫度可以通過下列（B）方法得到，熱液的來源主要通過（EF）穩定同位素獲得。A礦床的礦物學組成及其在空間的相互關系B包裹體測溫C硫穩定同位素組成D同一微量元素在不同礦物中的分配系數（KD）EO穩定同位素F氫穩定同位素9熱液礦床形成過程中，金屬元素主要通過與礦化劑形成穩定的絡合物的形式進行遷移，評價這些絡合物的穩定性主要通過（B）來加以判斷，地質環境中重要的配體或絡合劑是（E）。熱液硫化物礦床在地表經常遭受氧化并次生富集成礦，這種次生礦床主要是（G）等金屬硫化物礦床。A絡合物的化學鍵性質B絡合物穩定常數CCl－和F－DHS－和S2－EOH－、HCO3－和CO32－FCu和AuGCu和Ag10鈾元素是個多價元素，可呈現＋2、＋3、＋4、＋5和＋6價，但在自然界中，只有（A）的化合物有意義。鈾礦床中經常伴生（C）等有害元素，因此，鈾礦床氧化后不僅產生放射性污染，還會產生有毒元素的污染。A＋4價和＋6價B＋2價和＋5價CV、Mo、SeDCu、Pb和Zn11下列（J）等方法可以用于研究礦物，（FI）特別適合于研究微區礦物學和地球化學特征；（ABCDE）可用于測試元素的含量；可測試礦物表面結構的是（GHK）。AINAA(儀器中子活化分析）BAAS（原子吸收光譜儀）CICP－MS（電感耦合等離子體質譜儀）DICP－AES（電感耦合等離子體原子發射光譜法）EXRF（X射線熒光光譜）FXRD（X射線衍射光譜）GSEM－EDX(帶質譜儀的掃描電鏡）HTEM－EDX－SADIEMPA（電子顯微探針分析）JOpticalmicroscopy（光學顯微鏡）KSTM（掃描隧道顯微鏡）12天然水中的主要離子包括（ABCDEFG）。ACa2＋BMg2＋CK2＋DNa＋EHCO3－FSO42－GCl-HCO32-13地下水的形成作用包括（ABCD）A溶濾作用B濃縮作用C混合作用D陽離子交換與吸附作用14天然水中金屬離子的可能存在形式包括（ABDE）A游離離子B無機絡離子C有機絡離子D沉淀物E吸附形式15太陽的元素主要組成包括（AB）。太陽系的內行星包括（L），它們主要的元素組成包括（DEF）；太陽系外行星包括（M），它們主要的元素組成包括（AB）。地球的主要元素組成包括（CDEF），地殼的主要元素組成包括（CDEFGH）。火星的大氣層主要由（I）組成，金星的大氣主要由（I）構成，地球的大氣主要由（JK）構成。AHBHeCODSiEMgFFeGAlHCaICO2JO2KN2L水星，金星，地球，火星M木星，土星，天王星，海王星，冥王星三、論述題（30分）1.試述地球化學的研究方法（10分）答：地球化學研究不能脫離基礎地質工作，它的一般工作程序仍然是在研究任務的指導下采用先野外后室內的工作順序。地球化學室外研究方法①宏觀地質現象的時空觀察，即地質體的空間展布、時間順序、相互關系觀察，收集一切有助于地球化學研究的資料，以便進行地球化學演化等方面研究。②現象的地球化學認識和資料收集，野外觀察和資料閱讀可以獲得初步的地球化學資料，如斷裂、礦物類型、接觸關系、生物特征等信息。③地球化學樣品采集，樣品的采集必須滿足代表性、系統性、統計性三個原則，即樣品要能代表一定產狀的地質體，力求無后期地球化學作用疊加，并且應保證研究對象在空間、時間和不同成因產狀方面的系統性，此外若樣品代表性不好時需采集較多的樣品以便進行相關規律的研究。地球化學室內研究方法①樣品的元素含量分析；常用原子吸收光譜、發射光譜和同位素質譜分析等方法；②元素結合形式和賦存狀態的研究；對于不能形成獨立礦物的元素需要研究其賦存狀態，以便了解元素在礦物或巖石中的分布及元素集中或分散機理；③作用物理化學條件的測定和計算，包括地質溫度和壓力研究以及體系物質組成研究；④實驗模擬自然過程；實驗的主要目的是對所觀察到的現象及提出的理論進行檢驗，另一方面，通過實驗也可以對提出的地球化學研究方法和手段進行檢驗。⑤多元統計計算和建立數學模型，這種方法不僅提高了資料整理的科學性、數據的利用率還提高了計算工作效率。2.試述礦床地球化學研究若干進展（20分）礦床地球化學的主要任務是研究各種地質作用過程中礦床形成的地球化學問題，重點包括成礦元素的地球化學行為、成礦元素的源一運一儲過程和礦床形成的驅動機制等。礦產資源勘查己越來越依賴于成礦新理論的指導和找礦新技術新方法的應用。近10多年來，礦床地球化學研究取得明顯進展。以下主要介紹大陸動力學與成礦關系、成礦流體地球化學、礦床同位素地球化學、成礦年代學和分散元素成礦作用等方面的某些研究進展。（1）大陸動力學與成礦關系①成礦作用與地球各圈層相互作用地球各圈層相互作用，尤其是殼慢相互作用，是大陸動力學研究的核心之一。近年來，國內外學者對殼慢相互作用與成礦的關系進行了有益的探討，發現殼慢相互作用在許多大型一超大型礦床的形成中具有重要意義，認為殼慢相互作用是誘發成礦系統中各種地質作用的主要原因之一，是決定成礦系統物質組成、時空結構和各類礦床有序組合的重要因素。②成礦作用與重大地質事件的內在關聯高精度的定年研究結果表明，特定成礦域的大規模成礦作用往往發生在相對較短的時間而具有“爆發性”，并與區域重大地質事件具有密切的時空藕合關系。深入剖析這種內在聯系，精細刻畫重大地質事件如何促使成礦物質大規模活化-遷移-聚集-成礦，準確認知區域成礦規律，己成為礦床地球化學研究的重要發展方向。③板緣和板內成礦作用大量研究證明，板塊邊界是成礦作用異常活躍的區域；板塊的擴張-離散邊界和匯聚-消減邊界具有完全不同的構造環境和動力學特征，所導致的成巖和成礦作用也各具鮮明的“專屬性”。毫無疑問，板塊構造理論極大地推動了成礦理論和找礦模式的深刻變革。近年來，大陸板塊內部演化階段的地質過程對成礦的重要意義逐漸被認識。但是，相對于包括碰撞造山帶在內的大陸板塊邊緣的成礦作用，對大陸板塊內部成礦作用驅動機制的認識相對模糊。對這一薄弱領域的積極探索，必將極大地豐富大陸動力學與成礦關系的理論體系。此外，成礦理論和成礦規律的研究，目前己不僅僅局限于對單個礦床的研究，而是在向礦床一區域-大陸-全球方向發展，全球成礦學研究己初露端倪。（2）成礦流體地球化學研究成礦流體是元素遷移、富集形成礦床最重要的介質。熱液成因礦物形成過程中捕獲的流體包裹體，是研究成礦流體組成、性質及其成礦過程最直接的天然樣品。成礦流體的研究方法，己從對流體包裹體群的研究發展到對單個流體包裹體的研究，從對透明脈石礦物中流體包裹體的研究發展到對不透明礦石礦物中流體包裹體的研究①單個流體包裹體組成和性質近年來，隨著單個流體包裹體中元素和同位素組成LA-(MC)-ICP-MS分析技術的建立與完善，為深入研究成礦流體的組成、性質和演化特征，精細刻畫成礦過程提供了重要技術支撐。②顯微紅外測溫技術在礦床研究中的應用熱液礦床中大多數金屬礦物在光學顯微鏡下不透明，以往流體包裹體研究僅局限于與金屬礦物共生的石英等透明脈石礦物.在巖相學上，這些透明礦物通常早于或晚于金屬礦物的形成，因此，透明礦物中捕獲的流體包裹體不能直接完全真實反映金屬礦物形成的流體性質。紅外顯微鏡技術在礦床研究中的應用，實現了一些不透明金屬礦物中流體包裹體的直接觀察和性質(如溫度和鹽度)的測定，以及單個流體包裹體成分的LA-ICPMS分析.（3）礦床同位素地球化學研究成礦作用示蹤理論、技術和方法，是礦床地球化學研究的重要基礎，是了解礦床成礦物質源區及其活化、遷移、富集和成礦流體演化過程的主要手段。礦床同位素地球化學在其中發揮不可替代的重要作用。近年來，由于各種新型同位素分析儀器的開發利用和分析測試技術方法上的快速發展，大大拓寬了各種同位素新技術方法在礦床研究中的應用:①新一代高精度、高靈敏度、多接收熱電離質譜儀(TIMS)和多接收電感藕合等離子體質譜儀(MGICPMS)的開發和利用，使得像Li、B、Cl、Fe、Cu、Zn、Mo、Se、Ge、Cd等“非傳統穩定同位素”的高精度分析成為可能，成為當前成礦學研究中的一個重要前沿領域；②激光剝蝕等離子質譜聯用系統(LA-ICP-MS,LAMGICP-MS)和二次離子探針(SHRIMP,SIMS,Nano-SIMS)等原位分析技術的出現，將同位素研究拓展到了更微觀的尺度(微米-納米尺度)，為精細刻畫成礦過程提供了重要保證；③一些專門的設計，如加裝專門設計的法拉第杯接收器的穩定同位素質譜儀使“ClumpedIsotope”的準確測定成為可能，從而拓展了傳統穩定同位素的應用領域。這些新的技術方法獲得的數據，為巖石成因、礦床成因、殼-幔相互作用、水-巖相互作用等方面的研究提供了重要信息，取得了一系列令人矚目的新認識。中國科學家在該領域的研究基本與國際同步，亦取得重要成果。①成礦作用的深部過程示蹤；②成礦元素來源的直接示蹤；③對成礦流體演化過程的同位素示蹤；④傳統同位素新理論拓展了在礦床研究中的應用領域。（4）成礦年代學研究成礦年代學是礦床地球化學研究最基本的內容之一。只有精確確定成礦時代，才能正確判斷構造-巖漿-沉積-變質-熱事件與成礦作用間的關系，從而深入認識礦床形成的地球動力學環境和礦床成因。上世紀80年代以前，人們對熱液礦床的年代學研究主要局限于含鉀熱液礦物的K-Ar法測年或對方鉛礦、鉀長石等進行普通Pb或Pb-Pb年齡的測定。由于分析測試手段發展的相對滯后，許多礦床的形成時間主要借助于間接手段來獲取，難以準確反映其成礦的真實時間。近年來，隨著分析測試技術的進步，成礦年代學研究得到了較大發展。①定年對象和一些傳統定年方法得到拓展；②新技術和新的同位素定年體系得到發展；③基本查明中國各成礦域的成礦時代；④明確了成礦作用與地質事件的關系。（5）分散元素成礦作用分散元素包括Ga、Ge、Se、Cd、In、Te、Re、Tl等8個元素，具有廣泛用途，是很重要的戰略資源。這類元素的地球化學性質以分散為特征，近年來，中國西南地區相繼發現了一批主要在低溫條件