成都理工大学地球化学考试试卷.doc

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成都理工大学
《地球化学》期末考试试卷
大题
一
二
三
四
总分
得分

一、名称解释
克拉克值：元素在地壳中的丰度。

浓度克拉克值：元素在某一地质体中的平均含量与其克拉克值之比，反映元素在地质体中的浓集程度。

类质同像：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地被介质中的其他质点所占据，结果只引起晶格常数的微小改变，晶体的构造类型、化学键类型等保持不变。

地球化学：地球化学是研究地球（包括部分天体）的化学组成，化学作用和化学演化的科学。

元素的赋存形式：元素在一定自然过程或其演化历史中的某个阶段所处的状态及与共生元素间的结合关系。

地球化学障：在元素迁移途中，如果环境的物理化学条件发生了急剧变化，导致介质中原来稳定迁移的元素其迁移能力下降，元素因形成大量化合物而沉淀，则这些引起元素沉淀的条件或因素就称为地球化学障。

（不）相容元素：在岩浆结晶作用过程中，那些（不）容易以类质同像的形式进入固相的微量元素，称为（不）相容元素。

同位素分馏：是指在一系统中，某元素的同位素以不同的比值分配到两种物质或两相中的现象。

元素地球化学亲和性：在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选着地与某种阴离子结合的特性。

能斯特分配系数：在温度、压力恒定的条件下，微量元素i (溶质)在两相分配达平衡时其浓度比为一常数(KD)，此常数KD称为分配系数，或称能斯特分配系数。

亨利定律（稀溶液定律）：在无限稀释的溶液中，溶质的浓度n与溶质摩尔浓度N成正比。

浓度系数：元素在矿床中最低工业品位与克拉克值之比。

活度积：当T一定时，难溶强电解质溶液中离子活度的乘积为一常数。

同离子效应：在难溶化合物的饱和溶液中加入与该化合物有相同离子的易溶化合物时，使原难溶化合物的溶解度降低。

盐效应：当溶液中存在易溶盐类时，溶液的含盐度对元素的溶解度有影响。溶液中易溶电解质的浓度增大，导致其他溶解度增大的现象。

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二、填空题
1.地球化学研究方法：反序法和类比法
2.补充稀土元素
57La 58Ce 59Pr* 60Nd 61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68Er 69Tm 70Yb 71Lu 39Y
镧 铈 镨 钕 钜 钐 铕 钆 铽 镝 钬 铒 铥 镱 镥 钇
3.稀土元素的存在形式：被吸附状态、类质同象、独立矿物。
4.陨石类型包括：铁陨石、石陨石（球粒陨石和无球粒陨石）、铁石陨石
5.元素的赋存形式可分为：独立矿物、吸附、超显微非结构混入物、与有机质结合的形式、类质同象
6．自然界元素结合的基本规律：元素的地球化学亲合性（如何分类聚集）、类质同像（同类元素在同一矿物占位的关系）、晶体场理论对过渡族元素行为的控制(特殊元素）
7.元素的结合规律具有不同性质的元素表现出各自的行为规律，元素原子间相互化合、共生、组合的规律。服从体系能量最低法则。
8.戈尔德施密特得将地球化学元素分类为亲铁、氧、硫、气、生物元素。
9.不是由放射性成因得来的元素是：204Pb（铅）
10.钙化的形成过程：地下水溢出地表时，压力骤然降低，大量CO2溢出造成CaCO3过饱和沉淀。
11. 放射性同位素年龄测定公式：t=1/λln｛[(D/DS)-(D/DS)0 ]/(N/DS)+1｝

三、简答题
1、地球化学研究目的：
（1）地球系统中元素及同位素的组成问题；
（2）地球系统中元素的组合和元素的赋存形式；
（3）地球系统各类自然过程中元素的行为（地球的化学作用）、迁移规律和机理；
（4）地球的化学演化，即地球历史中元素及同位素的演化历史。
2、岩浆岩中各岩类元素含量变化规律：从超基性岩-基性岩-中性岩-酸性岩
（1）Fe、Mg、Ni、Co、Cr和Pt族元素等含量逐步降低；
（2）Ca、Al、Ti、V、Mn、P和Se等元素在基性岩中含量最高；
（3）K、Na、Si、Li、Be、Rb、REE等元素含量逐渐增高；
（4）Ge、Sb、As等元素含量分配变化不明显。
3、简述类质同像规律：
（1）戈尔德施密特类质同象法则：①隐蔽法则：有相近的半径和相同的电荷，则它们因丰度的比例来决定自身行为。丰度高的主量元素形成独立矿物，丰度低的微量元素进入矿物晶格，为主量元素所隐蔽。
②优先法则：两种离子电价相同，半径不同，半径小的离子集中于较早的矿物中。半径较大的离子在晚期中富集。
③捕获允许法则：两个离子半径相近，电价不同，较高价的离子优先进入较早期结晶的矿物晶体中，称“捕获”；低价离子被“允许”进入晚期矿物。
（2）林伍德法则：对于两个价数和离子半径相似的阳离子，具有较低电负性者将优先被结合。
(3)异价类质同象的对角线规律
4、什么是微量元素，以及微量元素特点。
微量元素：元素在所研究客体(地质体、岩石、矿物等)中的含量低到可以近似地用稀溶液定律描述其行为，该元素可称为微量元素。
微量元素特点： 1）在体系中含量低< 0.1%
2）不作为任何相的主要化学成分存在
3）近似服从稀溶液定律
5、稀土元素的主要特点是什么？分哪几种？
1）它们是性质极相似的地球化学元素组，在地质、地球化学作用过程中作为一个整体而活动；
2）它们的分馏作用能灵敏地反映地质、地球化学过程的性质（良好的示踪剂）；
3）稀土元素除受岩浆熔融作用外，其它地质作用基本上不破坏它的整体组成的稳定性；
4）它们在地壳岩石中分布较广。
稀土元素有多种分组方法，目前最常用的有两种：
两分法：ΣCe族稀土，La-Eu,亦称轻稀土（LREE）
ΣY族稀土，Gd-Lu+Y,亦称重稀土（HREE）
三分法：轻稀土为La-Nd;中稀土为Sm-Ho；重稀土为Er-Lu+Y。
6、陨石研究的重要意义：
① 它是认识宇宙天体、行星的成分、性质及其演化的最易获取、数量最大的地外物质；
② 也是认识地球的组成、内部构造和起源的主要资料来源；
③ 陨石中的60多种有机化合物是非生物合成的“前生物物质”，对探索生命前期的化学演化开拓了新的途径；
④ 可作为某些元素和同位素的标准样品（稀土元素，铅、硫同位素）。
7、微量元素的示踪意义
（1）岩浆成岩过程的鉴别；
（2）成岩成矿构造环境的判别
（3）成岩成矿物理化学条件的示踪；
（4）地球历史中灾变事件的微量元素地球化学证据
8、选择同位素标准样品的条件
同位素分析资料要能够进行世界范围内的比较就必须建立世界性的标准样品。
世界标准样品的条件： 1）在世界范围内居于该同位素成分变化的中间位置，可以做为零点；
2）标准样品的同位素组成要均一；
3）标准样品要有足够的数量；
4）标准样品易于进行化学处理和同位素测定。