1、地球化學作業(yè)題緒 論作業(yè)題1、什么是地球化學？2、試寫出地球化學學科的主要奠基人及其對地球化學所作出的主要貢獻。3、試寫出國內(nèi)外主要的地球化學類期刊的名稱（各大于3種期刊）。4、試寫出5個主要地球化學分支學科的名稱。思考題1、 地球化學學科的基本特點和基本問題是什么？2、 地球化學與化學和地球科學其它學科在研究思路和研究方法上有何異同？3、 何謂地球化學思維？第一章 太陽系和地球系統(tǒng)化學元素的分布與分配作業(yè)題1、何謂自然體中元素的豐度？何謂元素在自然體中的分布量？2、何謂元素的克拉克值？3、回答概念：元素的濃度克拉克值，元素的濃集系數(shù)。4、試述載體礦物和富集礦物的概念，并舉例說明其研究的意義。

2、討論題1、 地殼中化學元素分布的規(guī)律及其產(chǎn)生的原因是什么？2、 試述元素無處不有定律。3、 為什么說碳質(zhì)球粒隕石的組成可以代表太陽系非揮發(fā)性元素的豐度？4、 以元素的豐度特征來闡述質(zhì)量作用定律在地球化學研究中的意義。5、 試闡明太陽系元素含量分布的奧多-哈金斯法則產(chǎn)生的原因。思考題1、太陽系、地球和地殼元素豐度特征的對比2、隕石研究對于地球形成、組成特征及其演化的意義3、元素克拉克值研究的地球化學意義。4、地球和地殼元素豐度研究的難點是什么？ 5、研究大陸地殼元素豐度方法的對比。第二章 元素的結合規(guī)律與賦存狀態(tài)作業(yè)題1、回答概念：類質(zhì)同像、類質(zhì)同像混入物、固溶體。晶體場分裂能、晶體場穩(wěn)定能和八

3、面體擇位能。2、 為什么硅酸鹽礦物中K的配位數(shù)經(jīng)常比Na的配位數(shù)大？3、 Zn2+和Mg2+的離子半徑相近，但在天然礦物中，前者經(jīng)常呈四面體配位，后者則常呈八面體配位，為什么？4、指出下列微量元素經(jīng)常會類質(zhì)同象替代硅酸鹽礦物結構中的哪種主要元素：(1)Rb,(2)Sr,(3)Ga,(4)Ti,(5)Li,(6)Ba,(7)Ge,(8)REE,(9)Pb,(10)Ni,(11)Mn.5、下列礦物鍵的類型是什么?(1)所有鍵都是離子鍵;(2)所有鍵都是共價鍵;(3)部分鍵為離子鍵,部分為共價鍵:(a)磷灰石;(b)黃銅礦;(c)螢石;(d)自然砷;(e)尖晶石。討論題1、 為什么堿性長石(鈉長石、

4、正長石、微斜長石)之間可以形成共生結構(條紋長石或反條紋長石)，而在斜長石中卻不能？2、 為什么結構與硅酸鹽類似的碳酸鹽沒有形成種類復雜的碳酸鹽礦物？3、 研究表明，高溫高壓下形成的巖漿巖中礦物種類數(shù)目最少，巖漿期后產(chǎn)物中礦物數(shù)目要大的多，而外生條件下生成的礦物數(shù)目最大。為什么？試從類質(zhì)同象角度給予解釋。4、試論類質(zhì)同象和固溶體形成的熱力學原因。5、試舉出自然界不混溶地質(zhì)現(xiàn)象的實例。6、試用晶體場理論分析和闡明硫化物礦物顏色產(chǎn)生的原因。思考題1、地殼中元素的基本結合規(guī)律。2、元素地球化學親和性形成的內(nèi)在原因。3、類質(zhì)同象規(guī)律對于微量元素地球化學行為的影響。4、試闡述液態(tài)不混溶的地球化學意義。5

5、、試述晶體場理論對過渡元素行為的控制。6、地殼中元素的主要存在形式第三章 元素的地球化學遷移(migration, transportation)作業(yè)題1、 據(jù)研究，23.5億年前的新太古代-古元古代，大氣幾乎完全由CO2構成，PCO21bar。試根據(jù)自然水中CO2的電離平衡計算當時雨水的pH值。設當時pCO21,可以計算得雨水的pH=3.95。2、 夏天和冬天相比，河水中的pH值是升高還是降低？為什么？白天和夜晚相比，湖水的pH值是升高還是降低？為什么？3、 與大氣氧相平衡的水(PO2=0.21atm)，（1）如果它的pH值為6，計算它的的氧化還原電位Eh值；（2）如果水的pH=7,Eh=+

6、0.2V，求水的氧逸度。4、 當以下每種物質(zhì)形成時，其氧化電位是高還是低？(1) 隕石；(2)煤；(3)沉積錳礦床；(4)釩鉀鈾礦；(5)頁巖中的黃鐵礦。(問題來源：Brownlow,1996)5、 標出以下環(huán)境pH值的大小順序：熱帶地區(qū)海水，死谷(Death Valley)的季節(jié)性干鹽湖水，太湖水，含有豐富黃鐵礦的片巖出露區(qū)的溪水，加拿大北部沼澤水。(Krauskopf et al.,1995)。6、 根據(jù)氧化還原電位回答，為什么鉑、金在自然界往往以自然元素形式存在？討論題 1、為什么Al3+的沉積作用必須在介質(zhì)的pH為49之間才能發(fā)生？ 2、根據(jù)pH值和氧化還原電位分析“鐵帽”形成的化學機

7、理。3、絡合作用對于水溶液中礦物溶解度和成礦作用的主要意義。4、經(jīng)典熱力學建立了表述平衡狀態(tài)和平衡過程中體系相數(shù)與熱力學組分數(shù)關系的吉布斯相律，為什么在地球化學中還要建立戈爾德斯密特礦物學相律和柯爾仁斯基相律？、這兩個定律的地球化學意義何在？思考題1. 自然體系的組成和物理化學條件如何影響水巖化學作用的類型2. 水介質(zhì)中元素遷移形式及遷移能力的制約因素3. 熱力學基本定律及其在自然過程中的體現(xiàn)4. 試述相律和相平衡原理。5. 相圖編制的原理和方法。第四章 微跡元素地球化學習題1、 分別應用巖漿分離結晶過程和批次熔融過程元素分配演化的定量模型，選擇相容元素和不相容元素計算它們在高熔融度(F>

8、;0.9)和低熔融度(F<0.1)時的濃度變化，并對計算結果進行對比。下述元素比值一般在鎂鐵質(zhì)巖石中高還是在長英質(zhì)巖石中更高，為什么？Rb/Sr、Sr/Ba、B/Mn、Li/Mg、Pb/Rb、Cr/Al、Y/Ca、La/Yb（Krauskopf et al.,1995）。2、 下述元素比值一般在蒸發(fā)巖中高還是在頁巖中高，為什么？Ca/Ba、Si/Na、K/Rb、Mg/Mn。（Krauskopf et al.,1995）。3、 分析對比花崗巖、頁巖、斜長石和石榴子石的REE分配系數(shù)-原子序數(shù)圖解。它們各自有哪些特點？這些巖石、礦物的REE分布模式之間有何關系？為什么？4、 多數(shù)稀土元素在花

9、崗巖中比在玄武巖中更為豐富，但是Eu卻在玄武巖中更為豐富，為什么？5、 為什么U、Th在花崗巖中比在超基性巖中更為豐富？思考題1、為什么微跡元素在地質(zhì)作用過程中的分配可以用能斯特分配系數(shù)進行研究？2、如何確定相容元素與不相容元素？其研究意義何在？舉例說明相容元素和不相容元素研究的地球化學意義。3、在稀土元素標準化圖解中，為什么使用球粒隕石組成進行標準化？4、如何編制稀土元素配分曲線？常用哪些指標描述稀土元素分布特征？5、自然界許多地質(zhì)作用是否存在稀土元素四分組效應？其形成的原因是什么？6、在稀土元素球粒隕石標準化圖解中，與其它稀土元素相比Eu和Ce經(jīng)常出現(xiàn)特殊的異常。為什么？什么樣的情況下，這

10、種異常非常會變的非常突出？討論題1、 為什么微跡元素地球化學能夠得到廣泛的應用，而且已經(jīng)成為地球化學研究中必不可少的組成部分？2、 舉例說明稀土元素球粒隕石標準化REE型式在地球化學研究中的示蹤意義。3、 為什么稀土元素地球化學在巖石成因、成礦物源、成巖成礦物理化學條件以及地殼和地球等天體的形成和演化等研究中能夠得到廣泛應用？4、 試述能斯特定律和分配系數(shù)在元素地球化學研究中的意義。 第五章 同位素地球化學作業(yè)題 1、使用Sm-Nd法對巖石定年時，只有當巖石中礦物的147Sm/144Nd比值具有較大差異時才能獲得最佳的年齡結果，為什么？ 2、假定下圖是一個巖漿巖的同位素分析所獲得的結果，請問圖

11、中點A、B、C、D所代表的意義？3、下列巖漿巖： 形成過程中僅與巖漿水發(fā)生了相互作用； 形成過程中廣泛地與大氣降水發(fā)生了相互作用。試回答哪一種巖漿巖D/H比值和18O/16O比值更高？(6分)。4、對灰?guī)r樣品進行18O/16O比值分析以確定巖石的形成溫度，結果數(shù)值可以分為兩組，一組18O/16O比值高，另一組18O/16O比值低。試問哪一組巖石即富18O的巖石還是貧18O的巖石最有可能保留巖石最初的同位素組成？5、下列巖石進行放射性同位素定年那種同位素定年方法最為合適？ 前寒武紀花崗巖； 含有碳化木碎屑的早第三紀頁巖； 早古生代蒸發(fā)鹽礦床； 元古代玄武巖； 一塊史前印地安人營火堆中的木炭； 在

12、花崗巖接觸帶上變質(zhì)巖中的石榴子石-輝石矽卡巖。為什么？6、研究表明，巖漿巖和變質(zhì)巖中的不同礦物具有不同的18O/16O比值，例如巖漿巖中石英一般比鉀長石具有更高的18O/16O比值，試闡明控制礦物18O/16O比值大小的原因是什么？7. 何為同位素分餾系數(shù)？ 思考題1. 根據(jù)作用的性質(zhì)和條件，自然界穩(wěn)定同位素的分餾作用可分為幾類？引起各種分餾作用的原因及其特征是什么？2. 放射性同位素衰變具有哪些不同于一般化學反應的性質(zhì)？試述放射性同位素蝕變定律。3、何謂動力同位素效應？何謂平衡同位素效應？試述二效應的地球化學原理及其在地球化學研究中的意義。4、 Rb-Sr等時線測年的基本原理是什么？影響等時線年齡可靠性的主要因素是什么？5、 試述Sr和Nb同位素如何用于進行地球化學示蹤？6、 根據(jù)水的H、O同位素組成，自然界的水可以分為哪幾類？每一類的