成矿元素在岩浆岩中的富集倾向：
（1）在超基性岩中富集的元素有：Cr、Ni、Co、Pt族元素。（2）在基性岩中富集的元素有：Cu、Mn、V、Ti、Sc等。（3）在酸性岩中富集的元素有：Li、Be、Rb、Cs、Tl、Sr、Ba、Y、TR、U、Th、Ta、W、Sn、Pb。
（4）富集倾向不明的元素有：Au、As、Ge、Sb。
显然，寻找与岩浆岩有关的矿产时，需要考虑上述成矿专属性。
★勘查地球化学的应用范围：
1、岩石地球化学找矿法：
(1)解决地质问题，如地表和深部的地球化学填图。
（2）岩体含矿性评价、构造含矿性评价矽卡岩含矿性评价。（3）研究矿床原生地化异常的组合和分带特点，确定找矿指标。（4）评价次生地化异常以解决深部盲矿的找矿问题。 2、土壤地球化学找矿法：从大面积普查到小范围找矿评价都广泛使用。3、水系沉积物地化找矿法：
在大面积普查或初步勘探工作应用，主要用于确定找矿靶区。4、气体地球化学找矿：用于苔原覆盖层、森林地区的航空气体找矿和进行矿区构造填图，划定有利矿化富集的断裂交错点，寻找深部盲矿体和圈出已知矿化带的延伸地段。5、稳定同位素地球化学找矿法：目前处于初步实验阶段，用于圈定铅锌矿区的矿化范围指出找矿方向。 6、水化学找矿法主要应用于地形切割水系发育的地区，寻找多金属硫化矿床和某些稀有金属矿床等。
7、生物地球化学找矿法：研究程度和找矿效果较其它方法为差，应用还不普遍。
★热液矿床原生晕的基本特征：
热液矿床原生晕随元素迁移方式的不同而具有不同的特点，元素的渗透迁移是以裂隙和孔隙的发育为重要条件，所形成的原生晕具有沿裂隙带和渗透性岩层延伸的特点，成晕规模较大。由于岩石中裂隙和孔隙分布不均匀，成晕元素的含量呈跳跃式的变化。扩散迁移成晕的特点是成晕元素含量沿扩散方向下降很快，自中心高浓度处(或矿体)向四周呈几何级数下降。成晕规模较小。在原生晕的形成过程中，经常是这两种方式同在，但因地质条件的不同而有所侧重。一般是沿构造线方向以渗透迁移为主，在矿体两侧致密岩石中以扩散迁移为主，初期含矿溶液上升以渗透为主，后期含矿溶液流动停滞，则以扩散为主。
★岩石地球化学测量的主要应用领域：
岩石地球化学测量目前主要应用于矿产的普查评价阶段。对有矿化、蚀变或物探、化探异常的找矿远景地段，进行岩石地球化学找矿工作，可寻找盲矿体，并对矿化蚀变带或物化探异常区的找矿远景作出评价。在普查找矿阶段，岩石地球化学找矿可用以评价地质体(岩体、地层、断裂带、蚀变岩等)的含矿性。
（一）评价矿化带寻找盲矿体 1、研究成矿成晕过程，建立评价指标，指导盲矿寻找。 2、研究晕的分带性，确定剥蚀程度，指导找盲矿。3、研究矿石及原生晕组份特征，预测矿石类型。 4、研究原生晕的形成机理，预测深部矿化规模。（二）研究成矿地质条件和评价地质体的含矿性。 1、评价地层的含矿性2、评价侵入体的含矿性3、评价断裂构造的含矿性4、评价蚀变岩石的含矿性
三）用于区域地质研究 1、地层的划分与对比2、沉积环境的分析3、侵入体的划分，对比和成因分析4、变质岩原岩类别的判断
土壤地球化学找矿是通过分析土壤中元素的分布，总结元素的分散与集中的规律，研究其与基岩中矿体的联系，通过发现土壤中的异常与解释评价异常来进行找矿的。这里所指土壤，主要是残破积的地表疏松覆盖物，同时也包括塌积的、冰积的、湖成的、风成的以及有机成因的地表疏松覆盖物。
石的氧化、溶解，迁移及析出。这种作用和过程对硫化矿石来说最为典型。
★土壤地球化学测量的应用：
土壤地球化学找矿在区域普查找矿、矿区及其外围找矿，都有重要作用。土壤地球化学测量
主要用以找被覆盖的矿体，有时也可用以间接指导找盲矿。一）寻找被覆盖的矿体、预测矿石类型、矿化规模 1、确定评价指标、区分含矿异常与无矿异常。2、研究晕的分带性，预测矿床与矿石类型 3、研究晕中元素的异常含量，预测矿化规模
（二）研究地质体的含矿性，评价区域找矿远景
1、研究地层的含矿性
2、研究断裂的含矿性
3、研究岩体的含矿性（三）研究铁帽组分，评价找矿意义铁帽含矿性评价中，根本问题是根据铁帽组份特征预测原生矿石的组分、含量和矿石类型。（四）研究地质问题，间接指导找矿 1、圈定岩体、岩相带：不同类型的岩浆岩，富集不同的元素。2、追索断裂构造：由于断裂及其两侧围岩的地球化学特征，一定程度上可通过土壤反映出来，因而研究土壤地球化学的特征，条件有利时可根据异常的线形延伸或突然中断，结合地质情况可追索断裂构造。
分散流的形成
分散流和次生晕都是在表生作用下形成的。因此二者有许多共同点。首先，分散流与次生晕具有共同的物质来源，即都是矿体及其原生晕在表生作用下，与矿石组分有关的元素，迁移、分散所形成；其次，分散流与次生晕的形成作用基本相同，在形成过程中，既可有与物理风化作用有关的机械分散，又可有化学风化作用下的水成分散，而且都是以机械分散为主。第三，分散流与次生晕都是表生作用下形成的，因而都受气候因素所控制。
分散流的形成也有其特殊之点：
第一，形成分散流的物质，不仅是如同次生晕那样可来自地表的矿体及原生晕，而到也可以来自地下的盲矿体及其原生晕；甚至还可来自次生晕，即次生晕内的物质组分，进一步迁移、分散，在水系沉积物中形成分散流。
第二，形成作用方面，虽然分散流、次生晕都可有机械分散和水成分散，但分散流的机械分散并不像次生晕那样由于气候变化所造成，而主要是由于水动力的冲刷、搬运，使矿石物质进入水系，并在水系内进一步分散形成分散流。第三，气候对分散流形成的控制，不仅如同次生晕那样反映在年平均温度，年降雨量方面，而且还反映在季节性气温变化和降雨量上，因为季节性气温及降雨量变化，对形成分散流物质的冲刷搬运影响很大。
水系沉积物地球化学测量的应用：
（一）在区域找矿中的应用——水系沉积物地球化学测量，主要是在普查找矿阶段用于区域找矿。区域找矿中，首先是通过发现水系沉积物异常来进行的。（二）区域成矿规律研究中的应用——分散流异常的分带性一方面可以反映矿化系列的空间分布，另一方面受各元素表生条件下地球化学行为的影响，反映各元素的活动规律，可用于异常源追踪。（三）地质研究中的应用——1、研究地层 2、研究岩体 3、研究断裂构造
40~60目）。
：
普查找矿时地球化学异常的解释与评价的任务与要求如下：1．分析各类成矿元素及其伴生元素地球化学异常空间分布的规律性，阐明它们与不同时代地层、沉积建造、变质建造，岩浆杂岩体的成因联系，以及与主要控岩与控矿构造的空间关系。2．结合区域地质调查、地球物理测量，矿产分布的资料，进行找矿预测，划出各类矿床找矿远景区、成矿带。
普查评价时地球化学异常的解释评价，基本任务在于发现隐伏矿体。其主要要求有：1．利用测区内外典型矿体的地球化学异常特征及其评价指标，在测区范围内区分矿异常与非矿异常，即区分与矿体直接有关的异常、矿化异常和由其他地质体(岩脉等)引起的非矿异常。2．对矿异常进行调查研究。分析隐伏矿体(包括被覆盖矿体与盲矿体)可能的类型，基本产状与赋存部位(地质部位)，提出探矿工程验证施工位置。无论何种地球化学异常的解释与评价，都必须遵循“实践一认识一再实践一再认识”的辨证唯物主义认识论，逐步使解释与评价符合客观的规律性。地球化学异常解释与评价的这种原则方法，简要说来即“从已知到未知”。研究和总结已知典型矿床上呈现的地球化学异常特征，作为类比确定未知异常含矿性的依
据。
★异常解释与评价的依据：
1．元素的地化特征：即元素在地壳中的分布分配、迁移、集中、分散、含量变化及其自然组合。2．异常本身特点：形态、规模、强度、分带性、比值等。3．各类典型矿床矿异常信息：包括组份、含量及其变化，异常地段形态、规模及分带性4．各种环境地球化学指标：地形、气候、植被、疏松覆盖情况，他们影响元素的淋滤和次生富集，异常的位移，汇水盆地的范围，地下水的补给，排泄和运动方向，分析成矿、成晕地球化学作用特点。5．各类定量提供异常评价信息。 6．异常所处的地质条件：综合研究采样地段基本地质资料，包括异常地段剖面图、地质图，阐明异常的地质成因。7.自然和人为因素的干扰：如废矿堆、古代选冶场遗址、运矿的道路、化肥农药、采样加工过程中污染、分析计算的误差及某些自然作用8．其他找矿方法的资料：综合分析各种找矿方法成果，包括同时进行或同一地区的物探成果、重砂找矿成果、放射性测量成果以及同位素测定成果，捉供更全面的异常地段含矿性评价的综合资料。
异常的分类排队：
在化探成果整理基础上，根据解释评价的要求，应对异常初步进行分类：甲类异常：指与已知矿床、矿点有关的异常；乙类异常：指推断由矿引起的异常；丙类异常：指性质有待研究的异常；丁类异常：指非矿化原因引起的异常，如分析误差或人为污染所形成的高含量带，高背景岩石所反映的高含量带等。
★异常的评价：
1、区分矿异常与非矿异常
1）对比已知矿异常和待判异常所处的地质条件和异常本身特点做出判断。矿异常与非矿异常的一般特征：矿异常：地质条件有利。异常形态比较规则，连续性好，异常强度高有浓集中心，有渐变的趋势，组分复杂，具明显分带
非矿异常：地质条件不利于成矿，异常形态没有一定规则连续性差，规模小，强度低，没有浓集中心，无明显渐变的趋势，组分简单分带不明显
2）研究异常中元素存在形式，采取偏提取技术区分矿异常和非矿异常矿异常：主要呈硫化物相，氧化物相，自然单质矿物，易提取。非矿异常：主要呈硅酸盐结合相，吸附相，难提取。3）总结工业矿体异常与非工业矿体异常特征的差异，区分矿体异常和矿化异常.4)应用数理统计方法（如判别分析、聚类分析）区分矿异常与非矿异常，矿体异常与矿化异常。
2、判断矿体位置（1）利用元素分带判断（2）利用元素对比值判断矿体剥蚀情况
3、预测矿床矿石类型：晕中的指示元素组合和含量特征与矿床矿石类型有关。
地球化学场的特点
1．地球化学场是一个连续的非均匀场；．；2．地球化学场是一个．不可逆动态演化的非稳定场；.3.地球化学场目前还没有严格的数学公式或化学定律进行准确的描述、推断、或延拓，它是具体点上地球化学环境综合制约的结果，目前只可以定性推测而不能准确推算；4. 地球化学场无法象地球物理场那样用仪器在地表探测场的变化，来推断解释地质构造和异常物质的分布。5. 地球物理场有严格的物理定律定义，而地球化学场强调的是同一点上各地球化学参数的动态关系，它们受物质组分、地球化学条件和化学、热力学定律制约。
岩石地球化学异常的特性：
1）各类矿床的岩石地球化学异常最全面的保留了成矿时的地球化学信息。
2）岩石地球化学异常是各种类型次生地球化学异常，物质来源的组成部分，各类次生地球化学异常，都是原生矿体及其岩石地球化学异常的派生产物。
岩浆矿床原生晕特征
地幔和地壳物质重熔或地壳物质被同化和交代形成的岩浆矿床的原生晕，均为典型的同
生异常，具有以下共同特征；
（1）岩浆矿床的原生晕和矿体、矿化、含矿母岩均为同源产物，它们只是同一地质作
用中元素集中程度不同的结果。2）矿体、原生晕和含矿母岩没有明显的界线，是逐渐
过渡的。（3）原生晕发育在矿体周围，特别是矿体上方的母岩中。一般说来越接近矿
体，异常强度越高。（4）矿体和原生晕的产出常和一定的岩相带有关。
沉积矿原生晕的主要特点：
1）沉积矿床原生晕的形成过程中，成晕物质的迁移形成，除离子、络离子和胶体分子
外，还以矿物和岩石碎屑的形式搬运。2）沉积矿床原生晕的形成机制中，生物化学作
用占有相当比重。3）指示元素组合比较简单。一般富含可溶性的氯、锰和有机质。4）
异常的分布与矿体或相应的地层层位一致，不具穿层的特点。5）异常范围内，指示元
素浓度分带不明显。异常轮廓在走向上可延伸较远，而在垂直地层走向的方向上规模很
小，浓度梯度变化大
3)次生晕和矿体的空间关系次生晕相对于矿体的空间位置主要受地形、矿体产状和土壤厚度所控制。a.当地形平缓，矿体直立，矿体可位于次生晕的晕内高含量中心附近即为矿体顶端在地面投影位置。b.当地形平缓，矿体倾斜，虽然矿体可位于次生晕的边界范围内，而晕中高含量中心不与矿体顶端在地面投影位置对应。矿体倾斜越缓，和地面的夹角越大，疏松层越厚，矿体距晕中高含量中心越远。c.当地表倾斜，矿体直立，晕中高含量与矿体不对应，晕中高含量会向地形下坡移动。地形坡度越大，疏松层越厚，两者距离越远
d.当地表倾斜，矿体也倾斜，且矿体倾斜与地表倾斜相反，次生晕分布于矿体下坡方向，矿体倾斜越缓，或坡度越大，坡积物越厚，晕中高含量中心位移越远，甚至矿体完全可能产于晕外上坡方向。
e.当地表倾斜，矿体也倾斜，而矿体倾斜与地表倾斜方向相同，矿体可能在次生晕高含量中心上坡方向，也可能在下坡方向
1 分散流的形成：矿体及其原生晕中的元素，在地表水和地下水的冲刷、溶解作用下，使成矿有关的元素部分被水带入水系中，然后在一定的条件下又沉淀出来则形成分散流。分散流主要是水的机械冲刷作用和化学溶解作用形成的；
分散流特点
①规模大：一个中等的有色金属或稀有金属矿床，在下游几公里到几十公里的河床沉积物中就能有所显示。
②代表性强：水系沉积物的化学成分可以代表该水系范围的平均成分。总的夷平作用主要靠河流的搬运，每一条水系，可以看作是一个“漏斗”，在水系沉积物中汇集了该水系流域内的所有地质体的风化产物。因此，可以把水系沉积物看成是该水系所流经的盆地内受到剥蚀的地质体的代表性样品。③容易发现：衬度通常比土壤异常低一个级次，但用一般的化探快速分析方法，即使是半定量的方法也能可靠地发现它们。
在河谷横断面上指示元素含量的分布：
“V”型河谷：河谷的最低部(河床)元素含量最高，河谷边缘元素含量降低。
“u”型河谷：分散流发育于冲积层中.河谷断面中含量常呈“不对称”分布，元素高含量位于矿体及其分散晕所在山麓的洪积层中。位于下游地段元素含量在河谷断面上呈“对称”分布即河床部分含量最高，往两岸逐渐降低。
二水化学异常的特点
1.具有更广泛的地球化学标志，除含有金属阳离子，还包括阴离子和阴离子团，以及还包括水介质的pH、Eh值等，而且还包括一些在固态样品中不存在的某些亚稳态过渡性离子种类，如S2O32-、HS-等。
2.由于原生矿物及大多数次生矿物在水中的溶解度极低，再加上水的稀释作用，所以水文地球化学异常的浓度值远远低于岩石、土壤地球化学异常的含量值，低至ppb级。因此对于水文地球化学异常的研究及其找矿效果,在很大程度上取决于分析测试的水平及水文地质方面的知识。
1、水中主要成矿元素及其伴生元素含量高：高出背景几倍到几十倍，甚至数百倍；
2、水中SO42-含量高：由于金属硫化物氧化产生大量的可溶性硫酸盐及硫酸，因而使中SO42-大大增加，可超过正常水中含量的20—30倍;
3、SO42-／Cl-比值高：由于硫化矿床氧化时水中SO42-增加，C1-含量却不增加或变化很少
4、pH值降低：这使得很多金属硫化物矿区的地表及地下水的pH值降低，SO42-含量增高，并富集金属离子。
①水中(U、Ra、Rn、He)含量增高，伴生组分SO42-、Mo、Ni Co、Zn、Cu，Pb等含量增高，pH值低。
②放射性同位素234U／238U≤1.5，226Ra／228Ra≥2；。
③蚀变围岩中的组分形成的水化学异常亦可成为找铀矿的标志。
4.由于矿体产出条件不同，其水晕常随季节性的变换而呈现出不同特征。
1）矿体产于潜水面之上：水晕只在降雨融雪期，有下渗水通过矿体时形成水晕。在
干旱期，没有下渗水时，水晕消失，这种水晕称暂时型水晕。
（2）矿体跨越潜水面：这是一种常年均可检出的水异常，但强度随季节明显波动。
这是由于平时水晕中元素由潜水面以下的矿体供给，形成常年存在的水晕。当降雨融
雪时，暂时下渗水又从潜水面以上的矿体中淋溶出大量元素，叠加在平时的水晕之上。
这种水晕称波动型水晕。（3）矿体产于潜水面之下：当矿体接近潜水面对，只要见
到地下水就能发现水晕，且水晕中元素含量一年内变化微弱，比较稳定，故称稳定型
水晕；
水晕形成和产出的控制因素有：
1)原生矿物的性质：主要是指原生矿物在表生带中遭到风化作用后，其中元素转入地表水和地下水的能力。
2)天然水的物理化学条件(如pH值，Eh值及成分等)：它影响元素在水中的溶解迁移或沉淀。
3)气候、季节、地形、围岩的性质：气候、季节、地形，围岩的透水性决定了水交替作用的强弱。
4)水文地质条件
地下水的补给、径流、排泄条件，可控制水晕与矿体的相对位置。
气功特点：
含量高：可高于背景几倍，几十倍，甚至上百倍。
指示深度大：地表土壤中汞气异常与下伏矿体之间的距离可比汞的原生晕范围大得
多。．
位置相吻合好：地表所测得的土壤气异常的范围，大体上与矿体在地表的投影位置相吻合。．123四、土壤中汞气晕的控制因素11、地质因素：①矿床中含汞量的高低：一般说来
在其它条件相同的情况下，矿床中汞含量高所形成土壤和大气中汞异常强度较高。②矿体及围岩孔隙和裂隙发育程度；矿体和围岩孔隙、裂隙越发育，连通性越好，越有利于土壤和大气中汞气异常的形成。③矿体埋藏深度和产状：矿体埋藏深度增大，异常随之减弱；矿体产状陡：异常较强，宽度较小(a)(a)；矿体产状；平缓：异常较弱，宽度较大(b)(b)；；倾斜矿体：上盘异常下降缓慢，下盘异常急剧消失(c)(c)
、气候
主要是温度降雨的影响，温度增高有利气体异常含量的增高。 3、土壤厚度与性质：土壤的性质和厚度对汞气异常有明显影响。①土壤孔隙是汞气储存的空间，因此土壤中孔隙发育，特别是非毛细管孔隙发育，有利汞异常的形成。②土壤层厚度较大 (几米到几十米 )有利于汞蒸气在土壤中保存。土壤层太薄，汞气易于逸散到大气中去，使土壤气中汞气异常减弱。4、取样深度由于近地表土壤空气中汞蒸气容易逸散到大气中，汞含量低，因而选择合适的深度采样测定有利发现汞气异常。
5、对采样装置的要求：吸收与释放效率高，取样一致性好，寿命长；
。一、水系沉积物采样①采样方法：在采样点上下游5—10m范围内或垂直于流向采2~3个重量大致相等的样品组合成一个样品，一般要求取最新的表层物质。只有表层受到人为污染时，才考虑取较深的层位。②取样物质的粒度：由于水系沉积物中不同粒级中金属元素含量不同，所以对所选指示元素要进行富集粒度试验。③采样时注意事项：避开Fe、Mn氢氧化物和有机质，以及塌积物，人工搬运物，覆盖物。干河谷采样应除去杂草，污物，采冲积物。④样品重量：为100~200g
土壤采样特别要注意解决合适的层位和粒度，不同条件采用不同的方法。。 1、层位：11）残坡积层采样一般不A层取样。①AA层金属容易贫化；②在某些特定条件下，在A层又可由生物聚积作用产生非矿异常；③A层取样因含有机质给分析带来干扰2）在外来物覆盖区，应穿过外来物采样。3）在气候炎热多雨，化学风化强烈，元素在地表发生强烈淋溶时则应考虑加大取样深度。4）水田在南方经常遇到，在这种地区应穿过耕作层在残坡积层取样，收到好的效果。2、样品粒度3、样品重量应根据指示元素富集粒度大小，元素分布的均匀程度及分析所需样品重量来确定。通常富集粒度较细的取样重量50—100g，对于富集粒度较粗，的取样重量100…200g。
三、岩石地球化学侧量采样
1. 地表基岩采样时：采集新鲜、未被污染的岩石，并注意以下两种情况：①研究岩石中
元素正常含量的样品应避开矿化影响的岩石；②找矿的样品应采集受成矿作用影响的岩石。
2. 坑道岩石采样时：在采样点附近采若干小块岩石
3. 钻孔岩芯岩石采样时：在每个采样
点上下共一米范围内采取 5-7小块岩石合为一个样品。一般采样点间距是 2-5m 。4. 岩石样品重量：为150 150-200g 。
四、水文地球化学测量
①水样用 500 500——1000mL1000mL的洁净的带塞玻璃瓶；；②采样时预先用待测水将瓶
冲洗二到三次，之后将瓶徐徐放入水面下 0.5m 处直接取水避免水面悬浮
，物进入水样 ,同时还要避免水底沉积物进入水样。
③水样不要盛满，留一定空隙 (10 10——20ml)20ml)，以免受热瓶塞被冲，掉，将瓶塞紧，
贴上标签。
④井、泉、钻孔、坑道水样应取新鲜溢出水，避免取停滞水。
地球化学找矿习题集 一、填空题 1．地球化学找矿具有对象的微观化，分析测试技术是基础，擅于寻找隐伏矿体和准确率高、速度快、成本低。的特点。 2．地球化学找矿的研究物质主要是岩石、土壤、水系沉积物、水、气体和生物。 3．地球化学找矿的研究对象是地球化学指标（或物质组成）。 4.应用地球化学解决地球表层系统物质与人类生存关系。 5.应用地球化学研究方法可以分为现场采样调查评价研究与实验研究。 6.元素在地壳的分布是不均匀的，不均匀性主要表现在空间和时间两方面。 7.克拉克值在0.1％以下的元素称为微量元素，其单位通常是ppm（或 10-6）。 8.微量元素的含量不影响地壳各部分基本物理、化学性质，但是在特定的条件下，可以富集而形成矿床。 9.戈尔德施密特根据元素的地球化学亲和性，将元素分为亲铁元素、亲硫（亲铜）元素、亲氧（亲石）元素、亲气元素和亲生物元素。 10.元素迁移的方式主要有化学-物理化学迁移、机械迁移和生物-生物化学迁移。 11.热液矿床成矿过程中，成晕元素主要呈液相迁移，迁移方式主要有渗透迁移和扩散迁移两种。 12．影响元素沉淀的原因主要有PH变化、Eh变化、胶体吸附、温度变化和压力变化。 13.地壳中天然矿物按阴离子分类，常见有含氧化合物、硫化物、卤化物和自然元素。 14.地球化学异常包括异常现象、异常范围、异常值三层含义。 15.地球化学省实质是以全球地壳为背景的规模巨大的一级地球化学异常。 16.地壳元素的丰度是指地壳中化学元素的平均含量，又称为克拉克值。 17.地壳中元素的非矿物赋存形式包括超显微非结构混入物、类质同象结构混入物、胶体或离子吸附和与有机质结合。 18.风化作用的类型包括化学风化、物理风化和生物风化。
中科院研究生院硕士研究生入学考试 《地球化学》考试大纲 本《地球化学》考试大纲适用于中国科学院研究生院地质学各专业的硕士研究生入学考试。地球化学是地质学的重要支柱学科之一，也是地质学各专业必备的基础理论课程。地球化学是个庞大的学科家族，不仅研究固体地球岩石圈，也研究地球表层的土壤、水系、有机体的地球化学演化规律。它从微观角度研究宏观问题，探索地球系统物质运动中物质的化学运动规律。研究目标集中于地球系统中元素及同位素组成、元素的共生组合及赋存形式、元素的迁移和循环、地球及其它行星形成历史及演化等四大科学问题。尤其是近年来，随着实验方法和分析手段的迅猛发展，地球化学理论发展更加迅速，研究方法更加先进，研究内容日益丰富，能解决的问题也更加宽广。本考试大纲限于无机地球化学范围，要求考生准确掌握无机地球化学的基本原理和研究方法，初步了解各项实验分析手段，并能客观地解释实验分析数据，具有从地球化学角度解决地质科学问题的基本能力。 一、考试内容 （一）化学元素的丰度与分布 1. 元素丰度的概念和表示方法 2. 地球的化学组成 3. 地壳的化学组成 4. 大气圈、水圈、生物圈的化学组成 （二）地球化学热力学基础 1. 热力学基本定律 2. 热力学状态函数 3. 自然过程的方向判据 4. 热力学平衡系统的表达 5. 矿物固体溶液的混合性质 （三）微量元素地球化学 1.微量元素的概念 2.能斯特分配定律 3.岩浆过程中的微量元素 4. 稀土元素地球化学 5. 微量元素地球化学示踪 （四）放射性同位素地球化学 1．自然界的放射性同位素 2．放射性衰变定律及地质年代学基本原理 3．各种放射性定年系统 4．同位素封闭温度及冷却年龄
地球化学勘查(专升本)阶段性作业1 总分：100分得分：0分 一、单选题 1. 勘查地球化学最初起源于_____(5分) (A) 美国 (B) 德国、 (C) 中国 (D) 前苏联 参考答案：D 2. 勘查地球化学研究元素在天然介质中的分布特征，其主要目的是_____(5分) (A) 发现地球化异常 (B) 找到矿产资源 (C) 元素的分布规律 (D) 治理污染 参考答案：B 3. 影响元素在矿物中分配形式的主要因素是_____(5分) (A) 元素的地球化学性质 (B) 元素的含量、 (C) 同位素组成 (D) 其它元素 参考答案：B 4. 贵金属的含量单位常用_____(5分) (A) % (B) ‰ (C) g/t (D) 10－6 参考答案：C 5. 从元素的戈尔特施密特分类来看，Au属于_____(5分) (A) 亲硫元素 (B) 亲铁元素 (C) 亲生物元素 (D) 亲气元素 参考答案：B 二、多选题 1. 影响元素表生地球化学行为的主要因素有_____(5分) (A) 元素本身的地球化学性质 (B) 元素的含量、 (C) 降雨 (D) 生物作用 参考答案：A,C,D 2. 影响物理风化的主要因素是_____(5分) (A) 植物根系 (B) 气候、 (C) 地形 (D) 温度 参考答案：B,C,D
(A) Si (B) Al、 (C) Zn (D) Cu 参考答案：C,D 4. 灰岩风化后原地留下的土壤剖面发育哪些层_____(5分) (A) A层 (B) B层、 (C) C层 (D) D层 参考答案：A,B,D 5. 灰岩风化后原地留下的土壤剖面发育哪些层_____(5分) (A) A层 (B) B层、 (C) C层 (D) D层 参考答案：A,B,D 三、判断题 1. 降水是影响元素表生地球化学行为的主要因素之一(5分)正确错误 参考答案：正确 解题思路： 2. 松散堆积物就是残坡积物_____(5分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 3. 高异常区下面就能找到矿_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 4. 土壤测量是化探中适用性最好的方法_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 5. Mg在岩石中通常是微量元素_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 6. 稀土元素是亲硫元素_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 7. LILE是亲石元素(4分) 正确错误 参考答案：正确 解题思路：
地球化学勘查样品分析方法 24种主、次元素量的测定 波长色散X 射线荧光光谱法 1 范围 本方法规定了地球化学勘查试样中Al 2O 3、CaO 、Fe 2O 3、K 2O 、 MgO 、Na 2O 、SiO 2、Ce 、Cr 、Ga 、La 、Mn 、Nb 、P 、Pb 、Rb 、Sc 、Sr 、Th 、Ti 、V 、Y 、Zn 、Zr 等24种元素及氧化物的测定方法。 本方法适用于水系沉积物及土壤试样中以上各元素及氧化物量的测定。 本方法检出限：见表1。 表1 元素检出限 计量单位（μg/g ） 方法检出限按下式计算： L D = T I m 2 3B 式中： L D ——检出限； m ——1μg/g 元素含量的计数率； I B ——背景的计数率； T ——峰值和背景的总计数时间。 本方法测定范围：见表2。 表2 测定范围 计量单位 （%）
2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本方法的本部分的引用而成为本部分的条款。 下列不注日期的引用文件，其最新版本适用于本方法。 GB/T 20001.4 标准编写规则第4部分：化学分析方法。 GB/T 14505 岩石和矿石化学分析方法总则及一般规定。 GB 6379 测试方法的精密度通过实验室间试验确定标准测试方法的重复性和再现性。 GB/T 14496—93 地球化学勘查术语。 3 方法提要 样品经粉碎后，采用粉末压片法制样。用X射线荧光光谱仪直接进行测量。各分析元素采用经验系数法与散射线内标法校正元素间的基体效应。 4 试剂 4.1 微晶纤维素：在105℃烘2h～4h。 5 仪器及材料 5.1 压力机：压力不低于12.5MPa。 5.2 波长色散X射线荧光光谱仪：端窗铑靶X射线管（功率不低于3kW），仪器必须采用《波长色散X射线荧光光谱仪检定规程（JJG810—93）》检定合格。 5.3 氩甲烷(Ar/CH4)混合气体，混合比为9∶1。 5.4 低压聚乙烯塑料环，壁厚5 mm，环高 5 mm，内径φ30 mm, 外径φ40mm。 6 分析步骤 6.1 试料 6.1.1 试料粒径应小于0.074mm。 6.1.2 试料应在105℃烘6 h～8h，冷却后放入干燥器中备用。 6.2 试料片制备 称取试料（6.1）4g，均匀放入低压聚乙烯塑料环中（5.4），置于压力机（5.1）上，缓缓升压至10MPa，停留5s，减压取出。试料片表面应光滑，无裂纹。若试料不易成型，应用微晶纤维素（4.1）衬底，按上述步骤重新压制，直至达到要求为止，也可以使用微晶纤维素衬底和镶边的方法制备成试料片。
一．关于地球化学的定义： 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。二．地球化学的基本问题 1、地球系统中元素的组成（质） 2、元素的共生组合和赋存形式（量） 3、元素的迁移和循环（动）4：地球的历史和演化（史）三．地球化学研究思路 在地质作用过程中，在宏观地质体变化和形成的同时，亦伴有大量肉眼难以辨别的化学组成变化的微观踪迹，它们包含着重要的定性和定量的地质作用信息，应用现代化学分析测试手段，剖析这些微观踪迹，从而揭示宏观地质作用的奥秘。（一句话那就是“见微而知著”） 第一章地球和太阳系的化学组成 第一节地球的结构和组成 一．大陆地壳和大洋地壳的区别： 1.大洋地壳较薄，10-5公里，平均厚8公里；大陆地壳较厚，最厚可达70公里,平均厚33公里。(整个岩石圈也是大陆较厚，海洋较薄。海洋为50—60公里，大陆为100—200公里或更深。) 2.在元素的分配上，洋壳比陆壳贫硅和碱金属，但较富镁富铁。正是这种原因，大洋沉积物中富含Fe、Mn、Co、Ni等亲铁元素，它们是现代海洋中巨大的潜在资源。 二. 固体地球各圈层的化学成分特点 ○1地壳：O、Si、Al、Fe、Ca○2地幔：O、Mg、Si、Fe、Ca○3地核：Fe-Ni○4地球：Fe、O、Mg、Si、Ni 第二节元素和核素的地壳丰度 一．概念 1.地球化学体系:按照地球化学的观点，我们把所要研究的对象看作是一个地球化学体系，每个地球化学体系都有一定的空间，都处于特定的物理化学状态（C,T,P等）并且有一定的时间联系。 2.丰度:表示元素在某地质体中（如地球，地壳，宇宙星体及某岩类，岩体等）的含量。 3.克拉克值：元素在地壳中的平均含量 4.质量克拉克值：若计算元素在地壳中的平均含量时以质量计算，则称为质量克拉克值。 5.原子克拉克值：以原子数之比表示的元素相对含量（即指某元素在某地质体中全部元素的原子总数中所含原子个数的百分数） 任意元素的原子克拉克值=某元素在某地质体中的相对原子数（用N表示）/所有元素相对原子数之和（用 N表示） 6.浓度克拉克值：某元素在某地质体中的平均含量/元素克拉克值 二．克拉克值的变化规律： ①递减：元素的克拉克值大体上随原子序数的增加而减少（但锂，铍，硼以及惰性气体的含量并不符合上述规律，丰度值很低）②偶数规则：周期表中原子序数为偶数的元素总分布量（86%）大于奇数元素的总分布量（14%）。相邻元素之间偶数序数的元素分布量一般大于奇数元素分布量，稀土特别明显。③四倍规则：4q型占87%，4q+3占13%，剩下的只占千分之几。 三“元素克拉克值”研究意义 1.是地球化学研究重要的基础数据。 2.确定地壳中各种地球化学作用过程的总背景。 3.是衡量元素集中、分散及其程度的标尺。 4.是影响元素地球化学行为的重要因素。四．区域元素丰度的研究的意义： 1.它是决定区域地壳（岩石圈）体系的物源、物理化学特征的重要基础数据； 2.为研究各类地质、地球化学作用、分析区域构造演化历史及区域成矿规律提供重要的基础资料； 3.为研究区域生态环境，为工业、农业、畜牧业、医疗保健等事业提供重要信息。 第四节水圈、大气圈和生物圈的成分二．自然水的主要阳离子和阴离子成分海水：钠离子＞镁离子＞钙离子、氯离子＞硫酸根＞碳酸氢根、淡水：钙离子＞钠离子＞镁离子、碳酸氢根＞硫酸根＞氯离子。 第六节元素的地球化学分类 一．元素的地球化学分类(戈氏分类法)以及各类元素的主要分布趋势 (1)亲石元素:主要分布于岩石圈(2)亲铜元素:主要分布于地幔(3)亲铁元素:主要分布于地核(4)亲气元素:主要集中于大气圈。此外,戈氏还划分出"亲生物元素" 第七节太阳系化学 一．太阳系化学组成的基本特点 1) 在所有元素中H, He占绝对优势, H占90%, He占8% 。 2）递减规则：太阳系元素的丰度随着原子序数（Z）的增大而减少，曲线开始下降很陡，以后逐渐变缓。在原子序数大于45的重元素范围内，丰度曲线近于水平，丰度值几乎不变。 3)奇－偶规则：偶数原子的丰度大于奇数原子 第二章微量元素地球化学 一．微量元素的概念 人们常常相对于地壳中的主量元素而言，人为地把地球化学体系中，其克拉克值低于0.1%的元素，通称为微量元素。 二．微量元素的基本性质 ①微量元素的概念到目前为止尚缺少一个严格的定义；②自然界“微量”元素的概念是相对的；③低浓度（活度）是公认的特征，因此往往不能形成自己的独立矿物（相）。四．能斯特定律 能斯特定律描述了微量元素在平衡共存两相间的分配关系。当一种矿物(α相)与一种溶液(β相)共存时,微量元素i(溶质)将在两相间进行分配,当分配达到平衡时（有：μi α=μ i β ），其两相浓度比为一常数。此常数称为能斯特分配系数。 五．由能斯特定律引出的分配系数 ①简单分配系数（即能斯特分配系数）a α i /aβi=K D（T、P）。在一定温度压力条 件下，在恒温恒压下，微量元素i在两 相间的浓度比为一常数，它适用于稀溶 液中微量元素的分配。K D即为能斯特分 配系数，也称简单分配系数。 ②复合分配系数：既考虑微量元素在两相 中的比例，也考虑与微量元素置换的常 量元素在两相中的浓度比例，能较真实 地反映两者之间类质同象交换对微量元 素分配的影响。 D tr/cr=[C s tr/C s cr]/[C l tr/C l cr]=(C tr/C cr)s/(C tr/C c r )l。 ③总体分配系数（岩石分配系数）：实际上 是矿物的简单分配系数和岩石矿物的百 分含量乘积的代数和。代表式：D i=∑（上 n下j=i）K i D,j W j。第j种矿物对微量元 素i的简单分配系数、D i为岩石的分配 系数，n为含微量元素i的矿物数，W j 为第j种矿物的质量百分数。 五．影响分配系数的因素 体系成分、温度、压力、氧逸度 六．由分配系数引出的微量元素的分类 相容元素（D＞1）:按地球化学作用过程中，当固相（结晶相）和液相（熔体相，流体相）共存时，若微量元素易进入固相，称为相容元素 不相容元素（D小于1）:按地球化学作用过程中，当固相（结晶相）和液相（熔体相，流体相）共存时，若微量元素易进入液相，称为不相容元素. 亲岩浆元素（D＜＜1）:亲岩浆元素总体分配系数相对于1来说可忽略不计。 超亲岩浆元素（D＜＜0.2）:超亲岩浆元素的总体分配系数相对于0.2到0.5可忽略不计第四节稀土元素地球化学 一．稀土元素组成
1999年第1期 矿产与地质第13卷1999年2月M I N ERAL R ESOU RCES AND GEOLO GY总第69期 勘查地球化学新进展 (江西有色地质矿产勘查开发院 林 春) 1998年9月21日至25日在湖南省张家界市召开了第六届全国勘查地球化学学术讨论会。出席会议有地矿、有色、冶金、黄金、石油、核工业、中科院和院校等系统的代表,共121人。大会收到科技论文110余篇,其中固体矿产地球化学勘查99篇,能源矿产地球化学勘查14篇,环境与农业地球化学9篇在会议上进行了交流。反映了自五届会议(1993年)以来,勘查地球化学工作者所取得的成果,积累的工作经验,反映了我国勘查地球化学的科学技术水平。 1 勘查地球化学工作成果 国土资源部地调局牟绪赞副总工程师报告了地矿部自“六五”以来,完成区域化探扫面575万km2,发现各类元素异常4.3万处,异常检查发现工业矿床580处。有色物化探管理中心李幸凡教授介绍了有色地质地球化学勘查工作,在30个重点成矿区带上完成1 5万水系地球化学普查65万km2,7千km2土壤加密和5千km2详查地球化学,发现大型、特大型矿床12处,中型矿床21处,小型矿床100余处。武警黄金部队地质处郭瑞栋高级工程师回顾了武警黄金部队地球化学找金工作,1992年以来,重视区域化探和矿区异常评价工作,共完成区带化探20万km2,获得5千个金或金为主的异常,发现30个矿产地,找到大中小型矿床16个。 2 地球化学勘查技术方法经验 (1)区带普查与重点评价结合,优选异常与地物化、遥感综合查证结合的工作方法。 (2)有色系统以“有色地质成矿区带地球化学普查技术规定”指导研究区域地球化学特征,结合地质物探成果,划分不同级次地球化学区,选定找矿靶区进行验证的工作方法。 (3)统计我国63个典型金矿床原生晕轴向分带序列,总结了金矿不同类型、不同规模成矿成晕规律,建立金矿原生晕理想分带序列,建立金矿成矿成晕的多期多阶段叠加成晕模式和用于“反分带”的盲矿预测准则的工作经验。 (4)研究地壳物质垂直迁移规律,即地壳内存在纳米级物质的垂向迁移,形成与深部矿化相对应的地气异常,应用于发现和查明深部或隐伏矿化地段、查明隐伏含矿构造等。 3 勘查地球化学的发展与展望 中国地质矿产信息研究院施俊法副研究员从区域性矿产勘查、隐伏区的化探新方法、环境地球化学三个方面论述90年代以来国际勘查地球化学的发展。 (1)在区域农业规划、地方病防治、区域环境背景评价等应用进行十分缓慢。 (2)取样代表性、重现性、时间序列等问题仍是地球化学填图中的重要研究课题。 (3)地球化学工程学的环境技术和环境调查:衰变、分解或中和、富集或分散、隔离作用等。 (4)转变以往研究评价单个地化异常特征的方法,应研究区域地球化学场来揭示矿床周围的地球化学环境及探矿的地质因素。 (5)研制和开发具有较大深度的地球化学方法,深穿透地球化学方法,活动态金属离子法 (I M M)、酶浸析法、地电化学法(CH I M)、地气法、元素分子形式法(M FE)和离子晕法等。 5
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 地球化学勘查课程教学大纲学习层次：专升本 一、课程说明 勘查地球化学（Exploration Geochemistry）是地球化学专业的主要专业课，也是地质学和资源勘查专业的必修课。本课程由通论和各论两部分组成。通论介绍原生环境及元素的原生分布、次生环境及元素的次生分布、地球化学调查方法、地球化学资料处理，是地球化学的通用基础理论和方法技术，其核心是应用地球化学的理论与方法解决实际问题；各论分别讲授固体矿产地球化学勘查的理论和方法，包括人类需求的矿产资源和生存环境等的地球化学勘查、油气地球化学勘查、环境地球化学评价、农业地球化学及国土规划等内容，以及勘查地球化学在其他领域的应用。 本门课程适用于地质、地球化学、矿产资源及环境、农业及国土等有关本、专科专业。（二）课程目的 通过本课程学习，使学生初步掌握根据不同的应用目的(多目标)而开展不同景观、不同介质、不同精度和规模的地球化学调查方法，以及各种方法的适用条件、工作规范、工作流程、工作成果资料的整理、成图、异常的解释评价，以及调查总结报告的编写。学生学完本课程后，将能适应在矿产勘查、环境调查评价、国土规划、生态农业等领域进行地球化学调查研究工作。 （三）教学时数及学分：64学时，4学分。 （四）考核方式：开卷考试 基本理论部分占30%，各论中主要化探方法部分占40%，综合分析能力（包括工作设计与数据处理）占30%。 （五）使用教材 《应用地球化学》，蒋敬业等，中国地质大学出版社，2006年3月。 （六）主要参考书目 [1]阮天健朱有光地球化学找矿，地质出版社，1984 [2] 韩吟文马振东主编，地球化学，地质出版社，2003 [3] 勘查地球化学手册（二、三册）G.J.戈维特，1986，1988，冶金工业出版社 [4] 环境地球化学，A.A别乌斯，1982，科学出版社 [5] 热液矿床岩石测量（原生量法）找矿，1997，地质出版社 （七）教学方法和手段 根据学院的人才培养方案，结合远程学生的特点，在教学中，对基本理论、主要化探方法、综合分析能力（包括工作设计与数据处理）等主要教学内容重点讲解，并结合典型的、成功找矿工作实例进行生动讲授。在串讲内容的引导下，鼓励学生以自主学习为主，并可大量查阅相关文献资料。在课程教学的中后期，组织教师答疑。学习中心在此时安排1-2次的面授辅导，在面授辅导时以实际找矿案例讲解、参观化探实验室、设计并实施野外化探工作等环节，突出理论和实践的结合。 二、课程内容 课程内容具体安排如下： 第一单元勘查地球化学的基本理论与方法 （教材绪论、第一章至第三章） 以下是各章节教学的重点内容与要求：
第14卷第4期1999年8月 地球科学进展 ADVAN CE I N EA R TH SC IEN CES V o l.14 N o.4 A ug.,1999 成矿流体活动的地球化学示踪研究综述Ξ 倪师军,滕彦国,张成江,吴香尧 (成都理工学院,四川 成都 610059) 摘 要:成矿流体活动的地球化学示踪是近年来流体地球化学研究的一个新趋势。通过流体来源示踪、运移示踪和定位示踪可以追溯流体活动的全过程,对恢复流体活动历史、演化历程具有积极意义。对成矿流体活动的地球化学示踪方法进行了一定的总结,对人们常用的地球化学示踪方法——同位素地球化学示踪、元素地球化学示踪、包裹体地球化学示踪及气体地球化学示踪的研究现状进行了综述。 关 键 词:成矿流体;流体地球化学;地球化学示踪 中图分类号:P595 文献标识码:A 文章编号:100128166(1999)0420346207 地球化学示踪研究是查明元素、矿物等在地质地球化学作用过程中的来源、演化及其最终发展状态,是揭示地球化学作用机理和过程的重要途径和有效手段。成矿流体地球化学是当前国际地学界研究的前沿和热点之一,成矿流体活动的地球化学示踪研究已成为一个新的趋势,通过流体来源示踪、运移示踪和定位可以追溯流体活动的全过程,对恢复流体活动的历史、演化历程具有积极意义。 1 同位素地球化学示踪 由于同一元素不同同位素的原子质量不同,其热力学性质有微小的差异。正是这种差异导致同位素组成在物理、化学作用过程中发生变化,引起同位素分馏,包括热力学平衡分馏和动力学分馏2种类型〔1〕。 经过长期的分异、分馏、衰变演化,地球不同层圈、不同地质单元具有明显不同的同位素组成特征。因此可以根据同位素具有基本相同的化学性质示踪成岩、成矿物质的来源、推断源区的地球化学特征。另外还可以根据同位素分馏规律和矿物的同位素组成,示踪矿物形成时的物化条件和演化过程〔1〕。用稳定同位素数据来定量地说明成矿介质水和其他物质的来源,开始于60年代初期〔2〕,作为独特的示踪剂和形成条件的指标,稳定同位素组成已广泛地应用于陨石、月岩、地球火成岩、沉积岩、变质岩、大气、生物、海洋、河流、湖泊、地下水、地热水及各种矿床的研究,成为解决许多重大地质地球化学问题的强大武器〔3〕。在应用稳定同位素研究成矿流体的演化过程(源、运、储)的同时,人们也不断地应用放射性同位素来定量、半定量地研究地质地球化学作用过程,即应用放射性同位素研究地球化学示踪和地球化学作用发生的年代问题。同位素分析新方法新技术的不断发展,如R e2O s、L u2H f、L a2B a2Ce等方法的建立〔4〕,使同位素示踪技术也得到了丰富和发展。111 氢、氧同位素示踪 利用氢、氧同位素示踪成矿溶液的来源,是同位素示踪技术在地质研究中取得的最重要成果之一〔1〕。由于不同来源的流体具有不同特征的氢氧同位素组成,因此成矿流体的氢氧同位素组成成为判断成矿流体来源的重要依据,如卢武长①、魏菊英〔5〕 Ξ国家自然科学基金项目“成矿流体定位的地球化学界面及地学核技术追踪方法研究”(编号:49873020)、国家科技攻关项目“矿床(体)快速追踪的地球化学新方法、新技术”(编号:962914203202)和国土资源部百名跨世纪优秀人才培养计划基金资助。 第一作者简介:倪师军,男,1957年4月出生,教授,主要从事地球化学的教学与研究。 收稿日期:1998208210;修改稿:1999204213。 ①卢武长1稳定同位素地球化学1成都地质学院内部出版,19861116～1451
地球化学勘查术语 基本术语 一、地球化学勘查（geochemical exploration） 对自然界各种物质中的化学元素及其它地球化学特征的变化规律进行系统调查研究的全过程。习称化探 1、地球化学探矿（简称化探）-geochemical prospecting 系统测量天然物质中化学元素的含量及其他特征，研究其分布规律，发现地球化学异常，从而进行找矿的工作。 2、地球化学填图（geochemical mapping） 系统采集天然物质，进行多元素分析，并将元素含量（或其他地球化学参数）的空间分布，以某种标准方法编绘成基础图件，提供各个领域应用的工作。 3、环境地球化学调查（exploration geochemistry investigation） 系统研究地球化学勘查的理论、方法与技术的学科。 二、勘查地球化学（exploration geochemistry） 系统研究地球化学勘查的理论、方法与技术的学科。 1、矿产勘查地球化学（geochemistry in mineral exploration） 研究找矿的地球化学勘查理论、方法与技术的学科。 2、区域勘查地球化学（regional geochemistry in exploration） 系统研究大面积内天然物质（如岩石、土壤、水系沉积物、湖积物、天然水等）中化学元素在空间与时间上的分布规律及其与矿产、地质、环境、农牧业、医学等之间关系的理论、方法与技术的学科。 三、地球化学勘查原理 1、地球化学场（geochemical field） 由地质-地球化学作用所形成的各种地球化学指标的特征变化空间。 2、地球化学景观（geochemical landscape） 据表生地球化学作用和自然景观条件所划分的区域带。 3、地球化学障（geochemical barrier） 元素迁移过程中由于介质的物理环境骤然改变，促使元素（从溶液或气态）大量析出的场所或环境。根据造成元素析出聚集的主要因素或作用，分别为沉积障、吸附障、还原障、氧化障、生物障、酸性障、碱性障等。 4、地球化学指标（geochemical indicator） 反映研究对象的各种地球化学指示元素、地球化学参数及其他地球化学特征的统称。 5、地球化学背景（geochemical background） 在特定的范围内，相同介质中广泛存在的地球化学环境特征。 6、背景值（background value） 反映地球化学背景的量值。 7、异常下限（threshold） 同义词异常阈 根据背景值按一定置信度所确定的异常起始值。是分辨地球化学背景和异常的一个量值界限。
概念题 绪论（1/6） 环境问题由于人类活动或自然活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类生产、生活和健康产生的影响。 环境容量人类生存和自然环境在不致受害的前提下，环境可能容纳污染物质的最大负荷量。 环境要素构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本因素。 环境背景值在未受人类活动干扰的情况下，各环境要素（大气、水、土壤、生物、光、热等）的物质组成或能量分布的正常值。 环境质量在一具体环境内，环境的某些要素或总体对人类或社会经济发展的适宜程度。 环境质量评价按照一定的评价标准和评价方法对一定区域范围内的环境质量进行说明、评定和预测。 第一章岩石圈环境地球化学（0/0） 第二章土壤环境地球化学（1/9） 土壤覆盖在地球陆地表面和浅水水域底部，具有肥力，能够生长植物的疏松物质表层。 土壤圈覆盖于地球陆地表面和浅水域底部土壤所构成的一种连续体或覆盖层及其相关的生态环境系统。 成土过程地壳表面的岩石风化体及其搬运的沉积体，受其所处环境因素的作用，形成具有一定剖面形态和肥力特征的土壤的历程。 土壤酸度土壤酸性表现的强弱程度，以pH表示。 植物营养植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分，用以维持其生命活动。 土壤污染进入土壤的污染物积累到一定程度，引起土壤质量下降、性质恶化的现象。 土壤净化污染物在土壤中，通过挥发、扩散、吸附、分解等作用，使土壤污染物浓度逐渐降低，毒性减少的过程。 土壤质量评价单一环境要素的环境现状评价，是根据一定目的和原则，按照一定的方法和标准，对土壤是否污染及污染程度进行调查、评估的工作。
土壤中微量元素动植物体内含量很少、需要量很少的必需元素。 第三章水圈环境地球化学（2/11） 水圈地球表面或接近地球表面各类水体的总称。 水资源世界上一切水体，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、土壤水、地下水及大气中的水分，都是人类宝贵的财富，即水资源。（广义）在一定时期内，能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体。（狭义） 水矿化度天然水中各种元素的离子、分子与化合物（不包括游离状态的气体）的总量。 水硬度水中钙和镁含量。 化学需氧量（COD）水样在一定条件下，氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L表示。 高锰酸钾指数法（COD Mn）在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，氧化水样中的还原性物质，所消耗的量以氧的mg/L来表示。 重铬酸钾指数法（COD Cr）在一定条件下，以重铬酸钾为氧化剂，氧化水样中的还原性物质，所消耗的量以氧的mg/L来表示。 生化需氧量（BOD）在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。 水体污染进入水体中的污染物含量超过了水体的自净能力，就会导致水体的物理、化学及生物特性的改变和水质的恶化，从而影响水的有效利用，危害人类健康的现象。 水体自净污染物质进入天然水体后，通过一系列物理、化学和生物因素的共同作用，使水中污染物质的浓度降低的现象。 水环境质量评价按照评价目标，选择相应的水质参数、水质标准和评价方法，对水体的质量利用价值及水的处理要求作出评定。 第四章大气圈环境地球化学（1/11） 大气圈包围在地球最外面的圈层，是由气体和气溶胶颗粒物组成的复杂的流体系统。 同温层从对流层顶以上到25km以下气温不变或微有上升的圈层。 逆温层从25km以上到50-55km，温度随高度升高而升高的圈层。 臭氧层地球上空10-50km臭氧比较集中的大气层, 其最高浓度在20-25km处。
化探复习 1、勘查地球化学的概念; 在地质与地球化学的理论指导下,在各种介质(包括岩石、土壤、水、水系沉积物、生物、气体等)中系统地在不同比例尺与规模上采集地球化学样品,经测试分析与数据处理,发现地球化学异常与其它地球化学指标,据此作为找矿的线索与依据,进而寻找矿床;同时用以解决一些地质等其它问题。 2、勘查地球化学的分类; 丰度(Abundance):泛指元素在一定的自然体系中的平均含量,也叫克拉克值。 浓集系数:它就是某元素在矿体中的含量(通常以最低可采平均品位作标准)与其地壳丰度的比值。 浓集系数反映了元素在地壳中局部集中(成矿)的能力。 浓集系数较大的元素在矿体周围呈现的地球化学异常强度较大。 对于某些伴生的微量元素,如果其浓集系数较主要成矿元素明显地大,则这些伴生元素便就是寻找该矿床的良好指示元素。Hg、Sb、Bi、As成为金矿床的指示元素便就是这个原因。浓度克拉克值:即地质体中某元素的平均含量与其克拉克值的比值。浓度克拉克值＞1,说明元素富集,反之则分散。 化学元素在不同成分岩浆岩中的丰度变化,反映了岩浆成因与物质来源的差异,以及结晶分异与地球化学演化过程中元素的分配;同时也体现出造岩元素对微量元素含量变化的制约作用。 研究岩浆岩中化学元素的丰度变化具有重大找矿意义。 2、化学元素在各类沉积岩中的分布 (1)碱金属元素(2)碱土金属(3)亲氧元素 元素在地质体内的分布形态一般有五种情况:
①结合在多种矿物中的元素一般服从正态分布; ②集中在一、二种矿物内的元素呈对数正态分布; ③多次地化作用迭加形成的含量呈正态分布;单一作用呈正态分布。 ④扩散作用形成的含量呈对数正态分布;对流混匀作用呈正态分布。 ⑤两次不同地质作用,可引起两种类型相同而参数不同的分布形式。 研究分布类型的目的就是:正确选择背景值、背景上限以及各种数据处理方法。 通过对分布形式检验直接得到某些地化信息。 地壳中元素的存在形式与元素的迁移 地球化学环境就是使元素所在的地球化学系统得以保持平衡的各种物理化学条件的总合 原生环境,就是指从天然降水循环面以下直到能够形成正常岩石的最深水平的环境; 次生环境,就是地表天然水、大气所能够影响范围的环境 丰度研究的意义 1.判断特殊地球化学过程 2.衡量研究区化学元素富集或贫化的程度 3.作为选择分析方法灵敏度的依据 4.作为矿产资源评价预测的依据 地球化学系统中元素的总量称为地球化学储量。 在地球化学储量中,能被人类开采利用的部分叫作资源,资源中被探明的部分叫作矿产储量。资源量占地球化学储量的百分比叫作矿化度。 短吨= 907、18474 公斤=0、91吨 岩石的酸度,就是指岩石中含有SiO2 的重量百分数。 岩石的碱度即指岩石中碱的饱与程度 通常把Na2O+K2O的重量百分比之与,称为全碱含量 各岩类的标型元素组合为: 1、超基性岩元素,典型代表就是Cr、Ni、Co、Mg及Pt族。 2、基性岩元素,Cu、Fe、V、Ti、P、Mn、Ca、Sc、Sb等。 3、亲中性岩元素,Al、Ga、Zr、Sr等。 4、亲酸性岩元素,种类最多,以Li、Be、Ta、U、Th、K、Rb、Cs、F、B为代表。 5、碱性岩以富含Nb、Ta、Be及REE(稀土元素)为特征。 沉积岩可以分为碎屑岩、泥质岩与化学沉积岩三个类型 二、元素的赋存形式 1、矿物形式:独立矿物(主要造岩矿物)、副矿物、主矿物中的机械包裹体、固熔体分解物、液相包裹体中的子矿物; 2、非矿物形式:类质同象混入物,元素呈离子、分子、胶体被矿物表面吸附,超显微非结构混入物,有机结合物。 三、元素迁移 元素迁移的方式 1、化学及物理化学迁移 2、机械迁移 3、生物及生物地球化学迁移 地球化学异常:就是指某些天然物质(岩石、土壤、水系沉积物、生物等)中某一特征元素的含量偏离正常含量或某些化学性质明显的发生变化的现象。 地球化学背景及背景区: 在化探中将无矿或未受矿化影响的天然物质(岩石、土壤、水系沉积物、生物等)中某一特征元素的正常含量(一般含量)称为背景。 而将那些具有正常含量的地区称为背景区或正常区。
勘查地球化学新方法在矿产勘查中的应用探讨 勘查地球化学方法属于一种先进的矿产勘查法与获得矿产资源信息的重要手段，如今，已经逐渐在我国矿产勘查工作中获得了普遍推广和取得了显著的经济效益。本文重点对近些年来在我国应势而起的矿产勘查手段的现状与应用水平展开探讨，研究显示，无论是哪一种勘探办法都拥有其独特的适用性，因此，在实际应用中更应当结合具体的地质环境，让勘查地球化学新方法发挥更好的作用。 标签：勘查地球化学矿产勘查新方法 0引言 现阶段，我国的资源形势日益严峻，在我国工业、制造业等需要应用四十五种常用矿产中，已有一半以上出现的储量消耗程度超过储备资源创造的速度。并且，随着当前我国对矿产资源需求的日益加强，使得勘查矿产的难度也呈现出明显加大。对此，强化我国矿产资源的勘查能力，从而实现勘查的重大突破，是目前提升我国矿产资源保障水平的主要措施。 1勘查地球化学新方法在矿产勘查中的找矿效果 勘查地球学是二十世纪三十年代为人类所发现，历经七十余年的发展，早已从最初庞杂的“个人经验”与“技能”衍生成为了一门地学科学理论。如今，除去传统意义上的水地球化学测量法、水系沉积物地球化学测量法、以及土壤地球化学测量法以外，还发展出了热释汞法、电地球化学法、地气法、金属活动态测量法等新型方法。 1.1金属活动态测量法 早已二十世纪九十年代初期，我国的一些学者就在归纳前人研究的背景下，提出了金属元素活动态测量法的概念。自从该办法问世至今，早已在我国的西藏措勤、日喀则、新疆布尔津及哈巴河、轮台县迪那河一带、四川甘孜州石渠地区上展开了行之有效的实验，而结果显示，金属活动态测量法具备高强度的敏感性、其勘查深入大、抗信号干扰水平高、找矿效果显著等诸多优势特点。 金属活动态测量法的发现主要的根据金属（尤其是金）主要呈现超微细粒，而并非出于离子状态存在的概念下完成的。超微细粒离子会在一定的地质营力的影响之下向地表进行转移。对于厚层运积物覆盖区域及之后的沉积岩，地气的搬运也许会出现主导的功能。这些超微细粒离子在抵达地表以后，进一步被许多天然物质给抓获，且于原介质元素含量的背景下生成活动态含量。该测量法对采集而来的土壤样品主要进行两方面的流程提炼：一方面是通过诸多弱溶剂让活动态金属和其可能依附上的物体实施脱离；另一方面，通过强溶剂对胶体进行破坏，让活动态金属可以逃离胶体的吸引从而能够进入溶液，利用离子质谱等措施检测
《勘查地球化学》复习题 一、名词对解释与异同比较 1、变异系数与衬度系数 变异系数：地球化学指标的均方差相对于均值的变化程度，即C V=S/X*100%。 衬度系数：异常清晰度的度量，目前有多种表示方法：异常均值相对异常下限或背景值的百分比、异常峰值与异常下限的比值等三种。 前者反映了数据的相对离散程度，该值较大时也可表现出较大的衬度系数。 2、表生环境与内生环境 表生环境指氧、二氧化碳、水等充分且能自由参与、常温恒压、开放的体系，并有生物作用参与的地表或近地表环境，包括岩石圈表层、土壤圈、水圈、大气圈、生物圈等环境。 内生环境则与之相反，是一种高温、高压、还原、流体活动受限的环境。 3、同生碎屑异常与后生异常 同生碎屑异常：岩石在地表以物理风化为主时，其风化后形成的土壤中碎屑矿物与岩石的化学组成并没有发生明显改变所形成的异常。 后生异常可以发育在任何介质中。形成异常的物质通常已经在活动相（水溶液、气体、植物体及大气搬运的质点）中迁移了或远或近的距离，而在异常地点沉积下来。 4、上移水成异常与侧移水成异常 上移水成异常：土壤中的呈溶解态的离子在毛细管作用下，由深部向地表迁移，在土壤中形成的次生异常。 金属元素被地下水溶解并随着迁移很远的距离，在某种沉淀障上析出，这就形成了侧移的水成异常。 5、地球化学背景与异常 地球化学背景指未受矿化影响或无明显的人为污染的地区为背景区，在背景区内某个地球化学指标的数值特征即为背景值。与背景相对存在就是异常区，空间上如矿化地区及受到明显人为污染地区，我们常把高于背景上限的或低于背景上限的范围称为异常。 6、机械分散流与盐分散流 前者以物理风化作用形成的碎屑流为主；后者为岩屑在水介质搬运过程中溶解形成的可溶性的离子或分子为盐分散流。 7、原生晕与次生晕 前者的赋存介质主要为岩石，而后者的赋存介质为岩石的次生产物，如土壤、水系沉积物、水中可溶性物质及生物地球化学异常等。 8、非屏障植物与屏障植物 非屏障植物指植物中某元素的含量与下伏土壤中该元素的含量（可溶解吸收部分）呈线性相关，具有该元素的极大的富集能力（大于300倍）的植物。其对矿产勘查来说是最优选择的种属。 9、空间分带与成因分带 这是原生晕的两种分类方式，前者以现代方位来观察原生晕的形态，分垂直分带和水平分带；后者考虑热液成矿过程及地质体产状等，具有成因意义，分轴向、纵向及横向分带等三种。 10、相容元素与不相容元素 总分配系数大于1的元素为相容元素，而其小于1为不相容元素，即元素在固液两相间倾向于后期流
课程习题集 绪论 1.地球化学勘查的研究对象？ 2.地球化学勘查的分类？ 3.地球化学勘查的作用？ 4.地球化学勘查的特点？ 5.勘查地球化学的概念？ 6.勘查地球化学的研究内容？ 第一章地球化学基础理论 一、名词解释 1.地球化学背景； 2.地球化学异常； 3.原生分散晕； 4.次生分散晕 二、简答题 1.地化异常的分类？ 2.分散晕与异常的异同？ 3.研究克拉克值的地球化学找矿意义？ 4.化学元素在各类岩浆岩中的分配特征？ 5.化学元素在各类沉积岩中的分配特征？ 6.地壳中元素的存在形式有哪些？ 7.元素迁移的方式有哪些？ 8.元素迁移的影响因素有哪些？ 第二章岩石地球化学测量 一、名词解释 1.渗滤作用； 2.扩散作用； 3.指示元素； 4.线金属量； 5.面金属量； 6.浓度分带； 7.组分分带； 8.轴向分带； 9.纵向分带；10.横向分带；11.同生异常；12.后生异常； 二、简答题 1.指示元素的分类？ 2.化探工作对指示元素的要求有哪些？ 3.简述热液矿床岩石地化异常的形成机理？ 4.成晕元素迁移的方式有哪些？ 5.成晕元素的赋存形式有哪些？ 6.简述渗滤作用与扩散作用的区别？ 7. 异常组分的沉淀受哪些因素控制？ 8.影响热液矿床原生晕发育的地质控制因素有哪些？ 9.举例说明卤族元素在成矿成晕中的作用？ 10.热液矿床原生晕轴向分带序列的确定方法有哪些？ 11.原生晕外部形态的分类？ 12.岩浆矿床原生晕的特征？ 三、论述题 1.岩石地球化学测量的应用？ 第三章土壤地球化学测量 1.微量元素在土壤剖面中的分配特征有哪些？ 2.成矿元素的次生分散有哪些？ 3.土壤中指示元素的存在形式如何？ 4.简述残积物中同生碎屑异常的特征？ 5.简述上移水成异常的特征？ 6.简述侧移水成异常的特征？ 7.土壤地球化学测量的应用有哪些方面？ 第四章水系沉积物地球化学测量 一、名词解释 1.分散流； 2.分散流流长； 3.一级水系； 4.碎屑分散流； 5.化学分散流 二、简答题 1.分散流的形成？ 2.碎屑分散流在水系中的哪些部位容易沉淀？ 3.水系沉积物在矿产勘查中的应用有哪些？ 第五章水文地球化学测量
地球化学：研究地球及子系统的化学组成、化学机制和化学演化的科学。地球化学研究内容：元素在地球及各子系统中的组成；元素的共生组合和存在形式；元素的迁移；元素的地球化学演化；元素在自然界中的行为 元素丰度：元素在宇宙体或较大的地球化学系统中的平均含量称为丰度。元素的丰度取决于核素的性质 克拉克值：各种元素在地壳中平均含量的百分数。 浓度克拉克值：某元素在某一地质体中的平均含量与该元素克拉克值的比值。 宇宙中元素丰度特征规律:①H.He最多，H/He为12.5，总含量98%；②轻元素丰度随原子序数曾加指数递减，Z>50，丰度低且几乎不变，丰度曲线近水平；③原子序数为偶数其丰度远高于相邻奇数元素；④与He相邻的Li,Be,B丰度低，在较轻元素丰度范围，是非常亏损的元素，在元素丰度曲线，O,Fe呈明显峰出现，是过剩元素；⑤Tc,Pm无稳定同位素，宇宙不存在，序数大于83（Bi）的元素也没有稳定同位素，都是Th,U的长寿命放射成因同位素，丰度曲线上空缺；⑥质量数为4的倍数的核素或同位素有较高丰度。 陨石分类：（1）球粒陨石质陨石：①碳质球粒陨石②普通球粒陨石③顽辉球粒陨石（2）非球粒陨石质陨石：①原始无球粒陨石②分异的无球粒陨石（无球粒陨石，石铁陨石，铁陨石） 陨石研究意义：陨石物质的平均成分为非挥发性元素的相对丰度提供了最好的信息，元素的宇宙丰度表在很大程度上是基于陨石分析的基础上确定的。 月球的化学成分：月球整体是由硅酸盐矿物组成的固态球体。月球高地岩体类型：斜长岩、富镁的结晶演、克里普岩。月海岩石玄武岩类型：高钛，低钛、极低钛。月海玄武岩主要矿物：辉石、富钙长石及富镁橄榄岩。 地球组成：地壳、地幔、地核、水圈、大气圈 九大行星的分类：地球和类地行星，包括地球、水星、金星和火星；巨行星，包括木星和土星；远日星星，包括天王星、海王星和冥王星 大陆占地球表面的41%，大陆一般分为：①花岗质的上地壳②云英闪长质的中地壳③玄武质的下地壳 大陆的化学成分意义：认识地球形成和演化、制约化学地球动力模型的基本边界条件。 地壳的研究方法：1、通过对大区域出路的不同岩石进行系统取样和分析。2、对细粒碎屑沉积岩进行研究（缺点：不能给出大陆地壳上主量元素的丰度）。 地幔分类：①原始地幔（地幔+地壳）②亏损地幔。 地幔占地球质量的2/3； 地幔化学组成研究方法：宇宙地球化学方法、来自地幔火山岩中的地幔包体、产于造山带来自地幔的阿尔卑斯型橄榄岩、代表部分熔融岩浆提取形成洋壳后残余地幔的深海橄榄岩、对幔源火山岩的研究、高温高压实验研究、地球物理研究。原始地幔元素分类：难溶元素；主要组分（过渡族元素）；中等挥发元素；高度挥发元素 太阳中造岩元素丰度最高六元素：Mg，Si，Fe，S，Al，Ca， 亏损地幔：指产生未受富集地幔和地幔柱组分污染的MORB地幔 对地核的研究方向：对其化学组成研究主要通过地球物理、陨石、地球整体和地幔的化学组成以及高温高压试验等方面开展。地核主要由Fe-Ni合金组成，含有5%-10%的轻质量元素，占地球质量的32.4%。 地核元素丰度：Fe：85.5%Si：6.0%Ni：5.20%S：1.90% 地壳元素的丰度特征：1). 地壳中元素的相对平均含量是极不均一的，丰度最大的元素是O：47%，与丰度最小的元素Rn的6x10-16相差达1017倍。相差十分悬殊。2). 对比地壳、整个地球和太阳系元素丰度数据发现，它们在元素丰度的排序上有很大的不同。3). 地壳中元素丰度不是固定不变的，它是不断变化的开放体系 元素结合主要规律：地球化学亲和性、类质同相。 自然体系中元素赋存形式（赋存状态）定义：指元素在一定的自然过程中或演化历史中某个阶段的状态及其共生元素之间的结合关系。 自然体系基本特征：地球化学研究的是自然化学元素在自然体系中迁移演化的规律。 元素赋存形式：①元素在固相中：独立矿物；类质同像；超显微非结构混入物；吸附形式；与有机质结合的形式。②元素在水流体相中：离子；分子；胶体；微细颗粒物 微量元素主要结合规律——类质同像 元素赋存形式的研究方法：矿物学观察及X射线衍射法、电子探针的应用、萃取法。 元素的地球化学分类原则：地球化学类是在元素周期表基础上和元素的自然组合及各种地球化学特征进行分类 元素结合基本规律：晶体化学因素是元素结合规律的核心内容，在元素的地球化学亲和性，类质同像等基本规律也明显