地球化學課后習題及答案

1、緒論答案緒論答案1.概述地球化學學科的特點。答題要點：1)地球化學是地球科學中的一個二級學科；2)地球化學是地質(zhì)學、化學和現(xiàn)代科學技術相結合的產(chǎn)物；3)地球化學既是地球科學中研究物質(zhì)組成的主干學科，又是地球科學中研究物質(zhì)運動形式的學科；地球化學既需要構造地質(zhì)學、礦物學、巖石學作基礎，又能揭示地質(zhì)作用過程的形成和發(fā)展歷史，使地球科學由定性向定量化發(fā)展；4)地球化學已形成一個較完整的學科體系，仍不斷與相關學科結合產(chǎn)生新的分支學科；5)地球化

2、學作為地球科學的支柱學科，既肩負著解決當代地球科學面臨的基本理論問題—天體、地球、生命、人類和元素的起源和演化的重大使命，又有責任為人類社會提供充足的礦產(chǎn)資源和良好的生存環(huán)境。2.簡要說明地球化學研究的基本問題。答題要點：1)元素及同位素在地球及各子系統(tǒng)中的組成（豐度和分配）；2)元素的共生組合及賦存形式；3)元素的遷移和循環(huán)；4)研究元素（同位素）的行為；5)元素的地球化學演化。3.簡述地球化學學科的研究思路和研究方法。答題要點：研究

3、思路：見微而知著，即通過觀察原子之微，以求認識地球和地質(zhì)過程之著。研究方法：一）野外階段：1)宏觀地質(zhì)調(diào)研。明確研究目標和任務，制定計劃；2)運用地球化學思維觀察認識地質(zhì)現(xiàn)象；3)采集各種類型的地球化學樣品。二）室內(nèi)階段：1)“量”的研究，應用精密靈敏的分析測試方法，以取得元素在各種地質(zhì)體中的分配量。元素量的研究是地球化學的基礎和起點，為此，對分析方法的研究的要求：首先是準確；其次是高靈敏度；第三是快速、成本低；2)“質(zhì)”的研究，即元素

4、的結合形式和賦存狀態(tài)的鑒定和研究；3)地球化學作用的物理化學條件的測定和計算；4)歸納、討論：針對目標和任務進行歸納、結合已有研究成果進行討論。4.地球化學與化學、地球科學其它學科在研究目標和研究方法方面的異同。答題要點：地球化學與與研究地球物質(zhì)成分的礦物、巖石、礦床學和化學的關系如下表地球化學礦物學巖石學礦床學化學研究對象全部化學元素與同位素原子的集合體—礦物礦物的集合體—巖石有用礦物的集合體—礦石、礦床元素及化合物研究內(nèi)容元素在地球

5、、地殼中演化活動的整個歷史只研究元素全部活動歷史過程中的某個階段，元素活動的某個“暫時”存在的形式元素及化合物的化學性質(zhì)及行為研究對象所處的空間位置地球、地殼地球、地殼實驗室從表中我們可以看出：地球早期生命系統(tǒng)的化學演化也有重要意義。1)它是認識宇宙天體、行星的成分、性質(zhì)及其演化的最易獲取、數(shù)量最大的地外物質(zhì)；2)是認識地球的組成、內(nèi)部構造和起源的主要資料來源，可以用隕石類比法，地球模型和隕石的類比法來研究地球元素的豐度；3)隕石中的6

6、0多種有機化合物是非生物合成的“前生物物質(zhì)”，對探索生命前期的化學演化開拓了新的途徑；4)可作為某些元素和同位素的標準樣品（稀土元素，鉛、硫同位素）。6.地球的結構對于研究和了解地球的總體成分有什么作用？答題要點：地球是由地殼、地幔和地核等不同圈層組成。由于地球物質(zhì)組成具不均一性，不能用地球表層（如地殼）或某一研究區(qū)成分代表地球化學組成，所以地球的結構模型成為研究地球的總體成分的基礎。7.闡述地球化學組成的研究方法論。答題要點：一）分層

7、研究法：分別獲取地球各層的成分，按各層的相對質(zhì)量百分比計算地球平均成分；二）總體研究法：1)隕石相成分分類2)地球相成分分類及不同相成分質(zhì)量百分比3)據(jù)各相質(zhì)量百分比計算地球平均成分。8.地球的化學組成的基本特征有哪些？答題要點：首先，地球的元素豐度也遵守太陽系元素豐度的基本規(guī)律（遞減規(guī)律和奇偶規(guī)律）；其次，地球的元素豐度還具有以下特征：1)地球中含量大于10%的元素有Fe、O、Si、Mg；大于1%的元素有Ni、S、Ca、Al；其次為N

8、a、K、Cr、Co、P、Mn和Ti，可以認為地球幾乎是由15種元素組成的；2)與太陽系化學成分相比，地球富Fe、Mg、S和貧氣態(tài)物質(zhì)組分；3)與地殼化學成分相比，地球富Mg、Fe和貧Al、K、Na。9.討論地殼元素豐度的研究方法。答題要點：1)克拉克法:收集盡可能多的研究樣品，進行系統(tǒng)的樣品分析；將樣品按種類和地區(qū)分組，求平均成分；確定各類樣品的權值；加權平均求地殼元素豐度；2)戈爾德斯密特法：挪威南部細粒冰川粘土；3)維諾格拉多夫法：

9、巖石比例法，用二份酸性巖加一份基性巖；4)泰勒法：花崗巖和玄武巖質(zhì)量比為1:1進行計算；5)黎彤法：在計算中國巖漿巖平均化學成分的基礎上，并采用全球地殼模型，對各構造單元的質(zhì)量加權平均。10.簡介地殼元素豐度特征。答題要點：1)地殼元素豐度差異大：豐度值最大的元素（O）是最小元素（Rn）的1017倍；豐度值最大的三種元素之和達82.58%；豐度值最大的九種元素之和達98.13%；2)地殼元素豐度的分布規(guī)律與太陽系、地球元素豐度的分布規(guī)律

10、具有類似性，但地殼元素豐度值最大的10個元素與太陽系、地球的相比，其組成及排序有很大的不同。太陽系：HHeONeNCSiMgFeS地球：FeOMgSiNiSCaAlCoNa地殼：OSiAlFeCaNaKMgTiH與太陽系或宇宙相比，地殼和地球都明顯貧HHeNeN等氣體元素；而地殼與整個地球相比，則明顯貧Fe和Mg，同時富集AlK和Na；3)地殼中元素豐度不是固定不變的，它是不斷變化的開放體系。11.地殼元素豐度特征與太陽系、地球對比說明