《地球化学》练习题
绪
论
1.
概述地球化学学科的特点。
2.
简要说明地球化学研究的基本问题。
3.
简述地球化学学科的研究思路和研究方法。
4.
地球化学与化学、地球科学其它学科在研究目标和研究方法方面的异同。
第一章 太阳系和地球系统的元素丰度
1.概说太阳成份的研究思路和研究方法
2.简述太阳系元素丰度的基本特征.
3.说说陨石的分类及相成分的研究意义.
4.月球的结构和化学成分与地球相比有何异同？
5.讨论陨石的研究意义.
6.
地球的结构对于研究和了解地球的总体成分有什么作用？
7. 阐述地球化学组成的研究方法论.
8.
地球的化学组成的基本特征有哪些？
9. 讨论地壳元素丰度的研究方法.
10.简介地壳元素丰度特征.
11.
地壳元素丰度特征与太阳系、地球对比说明什么问题？
12.地壳元素丰度值（克拉克值）有何研究意义？
13.概述区域地壳元素丰度的研究意义.
14.简要说明区域地壳元素丰度的研究方法.
15.岩浆岩中各岩类元素含量变化规律如何？
16.简述沉积岩中不同岩类中元素含量变化规律.
第二章 元素结合规律与赋存形式
1.亲氧元素和亲硫元素地球化学性质的主要差异是什么？
2.简述类质同像的基本规律.
3.阐述类质同像的地球化学意义.
4.简述地壳中元素的赋存形式及其研究方法.
5.举例说明元素存在形式研究对环境、找矿或农业问题的意义.
6.英国某村由于受开采ZnCO3矿的影响，造成住宅土壤、房尘及饮食摄入Cd明显高于其国标，但与未受污染的邻村相比，在人体健康方面两村没有明显差异。为什么？
第三章 水-岩化学作用和水介质中元素的迁移
1.举例说明元素地球化学迁移的定义.
2.举例说明影响元素地球化学迁移过程的因素。
3.列举自然界元素迁移的标志.
4.元素地球化学迁移的研究方法.
5.水溶液中元素的迁移形式有那些？其中成矿元素的主要迁移形式又是什么？
6.解释络离子的稳定性及其在地球化学迁移中的意义.
7.简述元素迁移形式的研究方法.
8.什么是共同离子效应？什么是盐效应？
9.天然水的pH值范围是多少？ 对于研究元素在水介质中的迁移、沉淀有何意义？
10.举例说明Eh、pH值对元素迁移的影响.
11.非标准电极电位E及环境的氧化还原电位Eh，在研究元素地球化学行为方面有什么作用？
12.试述影响元素溶解与迁移的内部因素。
第四章 地球化学热力学和地球化学动力学
1.自然界中地球化学热力学体系基本特点是什么？
2.自然体系中哪些特征可作为体系达到平衡态的证据与标志？
3.讨论相律及其应用。
4.编制相图的原理和方法。
6.简述化学反应制动原理的宏观解释
7.简述热力学在地球化学中的应用。
8.简述地球化学热力学与地球化学动力学的异同。
9. 简述水溶液中元素的迁移方式。
第五章 微量元素地球化学
1.什么是微量元素地球化学？其研究意义是什么？
2.了解微量元素地球化学的研究思路及研究方法。
3.什么叫微量元素、什么是主量（常量）元素？微量元素的主要存在形式有哪些？
4.阐述能斯特分配定律、能斯特分配系数的概念及其研究意义。
5.稀土元素的主要特点是什么？其在地球化学体系中行为差异主要表现有哪些方面？。
6.讨论稀土元素的研究意义。
7.你认为岩浆作用过程中决定元素浓集成矿的主要机制和决定因素是什么？
8
根据微量元素的特点,说明那些元素适合于研究沉积岩物源区特征,为什么?
第六章 同位素地球化学
1.
同位素地球化学在解决地学领域问题中有何独到之处？
2.
何谓稳定同位素、何谓轻稳定同位素和重稳定同位素。
3.
选择同位素标准样品的条件。
5.
造成稳定同位素组成变化的原因是什么？
6.
放射性同位素年龄测定公式，各符号的含义。
7.
利用衰变定律来测定岩石、矿物的年龄，应满足的哪些前提条件？
8.
概述同位素研究工作方法程序。
9.
以Rb-Sr等时线法为例说明同位素测年的样品采集过程中应注意的事项。
第七章 岩浆化学作用
1.
讨论玄武岩浆、花岗质岩浆和安山质岩浆的可能源区及地球化学证据。
2.
简述部分熔融过程和结晶分异过程对元素富集的影响。
3.
在判定岩浆岩源区物质和构造环境时应如何选择有效的鉴别标志？
4.
简述应用微量元素、同位素示踪应注意的问题。
第八章 有机地球化学
1.
概说地质体中的有机物的主要来源和主要化学组成。
2.
简述植物和动物中有机质基本分类；
3.
阐述腐殖酸成分变化与环境、母质类型、聚合程度和成熟度的关系。
4.
腐殖酸的性质及其对金属迁移能力的影响；
5.
有机反应的类型及反应中能量的转换与储存；
6.
生物标志化合物的研究意义；
7.
煤、石油和天然气等可燃类矿床成矿过程有机质的作用和标志；
8.
金属成矿过程中生物和有机质的作用。
第 九章 地球的化学演化
1.
探索地球形成初期化学演化的主要思路和方法；
2.
推动地球长期化学演化的动力和控制因素是什么；
3.
太古宙以来的地壳的发展演化；
参
考 答 案
绪
论
1.
概述地球化学学科的特点。
答题要点：1)
地球化学是地球科学中的一个二级学科；
2) 地球化学是地质学和化学、物理化学和现代科学技术相结合的产物；
3) 地球化学既是地球学科中研究物质成分的主干学科，又是地球学科中研究物质运动形式的学科；地球化学既需要地质构造学、矿物学、岩石学作基础，又能更深刻地揭示地质作用过程的形成和发展历史，使地球科学由定性向定量化发展；
4) 地球化学已形成一个较完整的学科体系，仍不断与相关学科结合产生新的分支学科；
5) 地球化学作为地球科学的支柱学科，既肩负着解决当代地球科学面临的基本理论问题—天体、地球、生命、人类和元素的起源和演化的重大使命，又有责任为人类社会提供充足的矿产资源和良好的生存环境。
2.
简要说明地球化学研究的基本问题。
答题要点：
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。
3.
简述地球化学学科的研究思路和研究方法。
答题要点：
研究思路
1）由于地球化学本质上是属于地球科学，所以其工作方法应遵循地球科学的思维途径；2）要求每个地球化学工作者有一个敏锐的地球化学思维，也就是要善于识别隐藏在各种现象中的地球化学信息，从而揭示地质现象的奥秘；3）具备有定性和定量测定元素含量及鉴别物相的技术和装置。
研究方法：
一）野外阶段：
1） 宏观地质调研。明确研究目标和任务，制定计划；
2）
运用地球化学思维观察认识地质现象；
3）
采集各种类型的地球化学样品。
二）室内阶段：
1） “量”的研究，应用精密灵敏的分析测试方法，以取得元素在各种地质体中的分配量。元素量的研究是地球化学的基础和起点，为此，对分析方法的研究的要求：首先是准确；其次是高灵敏度；第三是快速、成本低。
2） “质”的研究，即元素的结合形式和赋存状态的鉴定和研究。
3） 地球化学作用的物理化学条件的测定和计算。
4） 归纳、讨论：针对目标和任务进行归纳、结合已有研究成果进行讨论。
4.
地球化学与化学、地球科学其它学科在研究目标和研究方法方面的异同。
答题要点： 请同学们根据自己的认识和理解进行归纳总结。
第一章 太阳系和地球系统的元素丰度
1.
概说太阳成份的研究思路和研究方法.
答题要点：
1）太阳表层的物质成分可代表太阳成分：太阳是炽热气态物质球体，表面温度达6000K，推断太阳物质通过热运动而强烈均匀化；2）太阳表层的温度极高，原子处于激发状态，并不断辐射各自的特征光谱，即太阳是一个发光的宇宙体，可以用光谱分析技术。
2.
简述太阳系元素丰度的基本特征.
答题要点：1）随元素的原子序数增大，元素丰度呈指数下降;原子序数>45的元素，元素丰度变化不明显；2）原子序数为偶数的元素，其元素丰度大于相邻的奇数元素；3）元素氢和氦有极高的元素丰度；4）锂、铍、硼元素丰度严重偏低；5）氧和铁元素丰度显著偏高；
3.
说说陨石的分类及相成分的研究意义.
答题要点：
按陨石中金属的含量分类：铁陨石；石-铁陨石；石陨石，石陨石包括球粒陨石和无球粒陨石。无论何种陨石，都是由金属相、硫化物相和硅酸盐相矿物组成。
4.
月球的结构和化学成分与地球相比有何异同？
答题要点：
1）月球的主要岩石类型为玄武岩和辉长岩类，没有花岗岩和沉积岩，但有一种特殊的岩石（克里普岩），是一种含钾、稀土元素和磷的岩石；2）月球没有铁镍核，也没有大气圈和水圈；3）与地球化学成分比较，月岩中碱金属和挥发性元素，富耐熔元素和稀土元素。
5.
讨论陨石的研究意义.
答题要点：
研究陨石主要从陨石的成分、年龄、成因出发，其研究成果对研究地球有重要意义。
6.
地球的结构对于研究和了解地球的总体成分有什么作用？
答题要点：地球是由地壳、地幔和地核等不同圈层组成。
地球化学组成具不均一性，不能用地球表层（如地壳）或某一研究区成分代表全球化学组成。
7.
阐述地球化学组成的研究方法论.
答题要点：
一）分层研究法：分别获取地球各层的成分，按各层的相对质量百分比计算地球平均成分；
二）总体研究法：1)
陨石相成分分类;
2) 地球相成分分类及不同相成分质量百分比;
3) 据各相质量百分比计算地球平均成分.
8.
地球的化学组成的基本特征有哪些？
答题要点：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、Ga、Al；其次为Na、Cr、P和Mn；(参考教材P38)
2) 与太阳系化学成分相比：地球富Fe、Mg、S和贫气态物质组分；与地壳化学成分相比：地球富Mg、Fe和贫Al、K、Na。
9.
讨论地壳元素丰度的研究方法.
答题要点：1)
克拉克法:
收集尽可能多的研究样品，进行系统的样品分析；将样品按种类和地区分组，求平均成分；确定各类样品的权值；加权平均求地壳元素丰度。2)
哥尔德斯密特法:
3) 维诺格拉多夫法；4）泰勒法；5）黎彤法。
10.
简介地壳元素丰度特征.
答题要点：1）地壳元素丰度差异大：丰度值最大的元素是最小元素的10e17倍；丰度值最大的三种元素之和达82.58%；丰度值最大的九种元素之和达98.13%；
2）地壳元素丰度的分布规律与太阳系基本相同（参考教材P46-47）)
11.
地壳元素丰度特征与太阳系、地球对比说明什么问题？
答题要点：1）元素丰度对元素原子序数作图，可看出地壳元素丰度的分布规律与太阳系的基本相同；2）地壳元素丰度值最大的10个元素与太阳系、地球的相比，其组成及排列顺序有差别：
12.
地壳元素丰度值（克拉克值）有何研究意义？
答题要点：1）为研究地球的形成、化学分异及地球、地壳元素的成因等重大问题提供信息；2）确定了地壳体系的总特征；3）元素克拉克值可作为衡量元素相对富集或贫化的标尺；4）据元素克拉克值可获得地壳中不同元素平均含量间的比值，提供重要的地球化学信息。
13.
概述区域地壳元素丰度的研究意义.
答题要点：1）作为区域内各种化学过程的总背景：可将区域地壳元素丰度作为衡量地质体内元素相对富集或贫化的标尺；2）可提供某些重要的地球化学作用信息；3）是研究区域地质演化的重要手段之一。
14.
简要说明区域地壳元素丰度的研究方法.
答题要点：1）建立区域地壳结构-组成模型；2）区域地壳元素丰度的计算方法：（1）分别计算不同类型岩石中元素的平均含量；（2）按不同类型岩石在地壳结构层中的质量比，加权平均计算各结构层的元素丰度；（3）按区域地壳结构-组成模型计算区域地壳元素丰度。
15.
岩浆岩中各岩类元素含量变化规律如何？
答题要点：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。
16.
简述沉积岩中不同岩类中元素含量变化规律.
答题要点：1）主量元素变化规律：随物源不同而异；2）绝大多数微量元素在页岩和粘土类岩石中富集；3）Sr、Mn主要富集在碳酸岩石中。
第二章 元素结合规律与赋存形式
1.
亲氧元素和亲硫元素地球化学性质的主要差异是什么？
答题要点：电子结构、化合物稳定性.
2.
简述类质同像的基本规律.
答题要点： 1）若两种离子电价相同，半径相似，则半径较小的离子优先进入矿物晶格，即较小离子集中于较早期的矿物中，而较大离子集中于较晚期矿物中。2）若两种离子半径相似而电价不同，则较高价离子优先进入矿物晶格。
3.
阐述类质同像的地球化学意义.
答题要点：
解释元素的分布规律、为地质找矿及环境研究服务。
4.
简述地壳中元素的赋存形式及其研究方法.
答题要点：1）赋存形式：独立矿物、类质同像形式、超显微非结构混入物、胶体吸附状态和与有机物结合的形式；2）研究方法：（1）运用矿物学观察及X光衍射法；（2）运用电子探针：
（3）偏提取法（一种部分分解实验）。
5.
举例说明元素存在形式研究对环境、找矿或农业问题的意义.
