地球化学复习资料详解

不相容元素在残留体中亏损 分配系数越小，亏损程度越高； 相容元素在溶体中的含量低于源岩 分配系数越大，亏损程度越高

1001010.1三、岩浆过程中相容元素与不相容元素的变化特征

平衡部分熔融过程微量元素变化的主要特征：

不相容元素在溶体中富集：分配系数越小，富集程度越高；部分熔融程度越低，富集程度越高 不相容元素在残留体中亏损：分配系数越小，亏损程度越高； 相容元素在溶体中的含量低于源岩：分配系数越大，亏损程度越高 分离结晶过程中微量元素变化的主要特征

相容元素在分离结晶作用的早期在残余岩浆中迅速降低，在分离结晶作用的晚期在残余岩浆中几无。 不相容元素在分离结晶作用的早期在残余岩浆中浓度略升，在晚期，浓度骤升。 四、REE元素有哪些，PGE元素有哪些，LILE, HFSE的代表元素举例。 描述稀土元素组成的相关参数

1） 稀土元素总量用符号ΣREE表示，代表全部REE元素含量的累加结果，常以ppm或者10－6为单位。从超基性岩、基性岩、中性岩至酸性岩，ΣREE值逐渐增高。

（2）轻-重稀土元素比值： 根据REE的分组，分别对LREE和HREE两组稀土元素的含量进行累加后相除获得，可表达为ΣLREE/ΣHREE或ΣCe/ΣY。

（3）反映稀土元素之间分异程度的比值

① (La/Yb)N、(La/Lu)N、(Ce/Yb)N比值可用于指示REE配分曲线的斜率，即LREE和HREE的相对分异程度。 ② (La/Sm)N、(Gd/Lu)N、(Gd/Yb)N

对LREE和HREE内部发生分馏的程度进行指示。

Sun等(1989)根据洋中脊玄武岩中(La/Sm)N比值，将MORB划分出三种类型：

(La/Sm)N ＞1：P型，即富集型，即地幔热柱或异常型，对应的REE配分型式为LREE富集型；

0.0100.20.40.60.811001010.10.0100.20.40.60.81

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(La/Sm)N ≈1：T型，即过渡型；

(La/Sm)N ＜1：N型，即正常型，对应的REE配分型式为LREE亏损型。 4）Eu、Ce异常

δEu 可作为划分岩石成因类的标志：

斜长岩 Eu正异常 玄武岩 Eu异常不明显 花岗岩 Eu 负异常

δCe可以区分不同沉积相类型，海水中存在的Ce4+ 容易水解，海水中Ce表现出强亏损。 五、什么是增田-科里尔图解

稀土元素的球粒陨石标准化图解，横坐标为稀土元素名称，纵坐标为标准化后的稀土元素丰度，纵坐标

为对数坐标。

六、制作稀土元素丰度模式图时，为什么需要将元素的含量进行标准化？最常用的参照标准是什么？ 七、REE配分图的分类

按照稀土元素球粒陨石标准化丰度特征，可将各类样品的分布模式分成三类： 1.轻稀土富集型 2.轻稀土亏损型 3.平坦型（或球粒陨石型） 八、稀土元素Eu异常产生的原因

计算题：

已知：U=792.1ppm; Th=318.6ppm; Pb=208.2ppm;

Pb同位素组成：204Pb=0.048%(atom);206Pb=80.33%;

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207Pb=9.00%; 208Pb=10.63% 普通Pb的同位素组成：

204Pb:206Pb:207Pb:208Pb=1.00 : 16.25 : 15.51 : 35.73 λ8=1.55125×10-10 ; λ5=9.8485×10-10

（假定204Pb，206Pb，207Pb，208Pb的原子量为204,206，207,208；235U、238U的原子量分别为235,238；235U/238U=1/137.88） 求t6/8 , t7/5 , t7/6

地球化学期中考试

一、多项选择题。

1.ABCDE，2.ABC，3.ABCDE，4.ABCE，5BD、6.DBC，7.ABCD，8.ABCDE。 二、名词解释。

1.地球化学障：元素迁移过程中，由于外界物理化学条件的改变，造成元素性质的截然改变，并使元素发生沉淀的现象称为地球化学障。

2.地球化学：研究地球及子系统化学组成、化学作用和化学演化的科学。

3.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的被介质中的其他质点（原子、离子、配离子、分子）所占据，结果只引起晶格常数的微笑改变，晶体的构造类型、化学键类型等保持不变，这一现象称为类质同象。 4.元素的地球化学亲和性：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地与某种阴离子结合的特性称为元素的地球化学亲和性。

5.主要元素：体系中丰度大于1wt%的元素称为主要元素。 6.MORB：洋中脊玄武岩。

7.增田-科里尔图解：稀土元素的球粒陨石标准化图解，横坐标为稀土元素名称，纵坐标为标准化后的稀土元素丰度，纵坐标为对数坐标。

8.同位素：质量数不同或中子数不同，质子数相同的元素（核素）称为同位素。

9.核素：具有特定核结构的原子称为核素。常表示为AM，A为核电荷数和中子数的结合。

10.元素的地球化学迁移：当元素发生结合状态变化并伴随有元素的空间位移时，称元素发生了地球化学迁移。 三、简答、论述题。

1.简述亲氧元素、亲硫元素和亲铁元素各自具有怎样的性质。

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答：亲氧元素特点：①离子最外层为8电子（s2p6）稀有气体稳定结构。②具有较低的电负性。③所形成的化合物键性主要为离子键。④亲氧元素氧化物的生成热大于FeO的生成热，位于原子容积曲线的下降部分。⑤亲氧元素主要集中于地球的岩石圈中。

亲硫元素特点：①离子的最外层为18电子（s2p6d10）结构。②元素的电负性较大。③所形成的化合物键性主要为共价键。④亲硫元素氧化物的生成热小于FeO的生成热，位于原子容积曲线的上升部分。⑤亲硫元素主要集中在地球的硫化物-氧化物过渡圈。

亲铁元素特点：原子第一电离能较高，常形成金属键晶体，硫化物和氧化物的生成热都较小，位于原子容积曲线的最下部，主要集中于铁-镍核。

2.简述Goldschimdt定律。

答：定律一：两个离子，如果他们具有相同的电价和离子半径，则易于交换，并以与他们在整个体系中相同的比例进入固熔体。

定律二：两个离子，如果他们具有相同的电价，和相似的离子半径，则较小的离子倾向于进入固体相。

定律三：两个离子，如果他们具有相似的离子半径，但是电价不同，那么，电价高的离子倾向于进入固体相。 3.什么是微量元素？微量元素都有哪些常用分类？

答：通常把体系中含量低于0.1wt%的元素成为微量元素，其在体系中的行为应符合亨利定律的稀溶液性质。分配系数可分为相容元素与不相容元素；按元素的电价与半径可分为大离子亲石元素与高场强元素；按元素周期表还可分为主族元素，过渡族元素，铂族元素，稀土元素，惰性气体元素等。 4.简述固溶体、亨利定律和能斯特分配定律。

答：固溶体：采用研究溶液体系发展出来的理论模型来处理固体，一般把含有类质同象混入物的晶体称为固溶体。 亨利定律：指在一定条件下，稀溶液中，溶质的活度与溶质的摩尔分数成正比。即ai=ri*Xi

能斯特分配定律：在给定的P、T条件下，微量元素j在两相间达到平衡时，其在两相间的浓度比不随组分含量改变，为一个常数KD。

5.在制作稀土元素丰度模式图时，为什么需要将元素的含量进行标准化（请用图表和文字解释）？最常用的参照标准是什么？ 答：因为稀土元素在地壳及各种地质体中的丰度呈现出明显的奇偶效应，如图，即原子序数为偶数的稀土元素丰度大于原子序数大于奇数的稀土元素的丰度。为了消除稀土元素的奇偶效应，使稀土元素分配曲线变得平滑，从而能更好的指示稀土元素的分异程度，需要将稀土元素的含量进行标准化。常用的参照标准为球粒陨石中稀土元素的丰度。 6.什么是REE？都包含哪些元素？

答：稀土元素。La镧，Ce，Pr镨，Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu。 7.什么是PGE？都包含哪些元素？

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答：铂族元素。Ru，Rh，Pd，Os，Ir，Pt。

8.根据分配系数将微量元素分为哪两类，是如何划分的？什么是高场元素？都有哪些元素是其典型代表？什么是大离子亲石元素？都有哪些元素是其典型代表？

答：分为不相容元素和相容元素。总分配系数小于1的元素为不相容元素，其特点是在岩浆过程中倾向于富集在熔体相中。总体分配系数大于1的元素为相容元素，其特点是在岩浆过程中倾向于富集在固相中。

离子半径小，电价高的元素称为高场强元素。如：Zr、Hf、Nb、Ta、Ti。离子半径大，电价低的元素称为大离子亲石元素。如：K、Rb、Sr、Ba、Pb。

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