中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院。
学习层次：专升本时间：90分钟。
一．名词解释。
1．克拉克值：指元素在地壳中的平均含量。
2．总分配系数（di）：为了解微量元素在岩石与熔体间的分配行为，需计算微量元素在由不同矿物组成的岩石和熔体间的总分配系数。总分配系数（di）是用岩石中所有矿物的分配系数（kdi）与这些矿物在岩石中的相对质量分数(ωi) 之和来表示。
3．δeu：表征eu与ree整体分离程度的参数。其计算公式为：δeu=2eun/（smn+gdn）（n表示相对于球粒陨石标准化）。
4．共同离子效应：在难溶化合物的饱和溶液中加入含有同离子的易溶化合物时，难溶化合物的饱和溶液的多相平衡将发生移动，原难溶化合物的溶解度将降低。
5. 类质同象：某种物质在一定的外界条件下结晶时，晶体中的部分构造位置被介质中的其他质点（原子、离子、络离子或分子）所占据而只引起晶格常数的微小改变，晶格构造类型、化学键类型、离子正负电荷的平衡保持不变或相近的现象。
二．填空题。
1. 陨石的主要类型有石陨石 、 铁陨石和石铁陨石三类。
2. 根据元素的晶体化学及其行为特征不同，我们把元素可以分为亲铁性 、 亲氧性和亲硫性等三个不同的地球化学亲和性类型。
3. 地球化学上，lree是指轻稀土元素 、hree是指重稀土元素 ，而mree则是指中稀土元素。
4. 根据稳定性的不同，可以将同位素分为稳定同位素和放射性同位素两大类，其中前者的组成变化主要由同位素分馏引起，而后者的同位素组成变化则主要由放射性衰变等造成。
5.同位素地球化学在地学上的应用可大致概括为计时作用 、 示踪作用和测温作用三个方面。
三．简答题。
1. 简要介绍太阳系元素丰度的基本特点。
答：（1）、h和he是丰度最高的两元素，几乎占了太阳中全部原子数目的98%；（2）、原子序数较低的元素，丰度随原子序数增大呈指数递减，而原子序数较大的（z＞45）各元素丰度值很相近；（3）、原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的元素。具有偶数质子数（a）或偶数中子数（n）的核素丰度总是高于具有奇数a或n的核素。
这一规律即奇偶规律；（4）、质量数为4的倍数的核素或同位素具有较高丰度。原子序数（z）或中子数（n）为“幻数和126等）的核素或同位素丰度最大。如，4he（z=2，no（z=8，nca（z=20，n=20）和140ce(z=58，n=82)等都具有较高的丰度；（5）、 li、be和b具有很低的丰度，属于强亏损的元素，而o和fe呈现明显的峰，它们是过剩元素。
2. 举例说明goldschmist类质同象法则。
答：goldschmist类质同象法则主要包括三点：
1）隐蔽法则：两个离子具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的行为，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”。如k+(1.
33)为主量元素形成钾长石、石榴石等矿物，rb+(1.49)为微量元素以类质同象形式为k+所“隐蔽”。
2）优先法则：两种离子电价相同，半径有别，半径小的离子集中于较早的矿物中，而半径较大的离子将在晚期矿物中富集。如：
mg2+半径小于fe2+，在岩浆结晶过程中，早期形成的橄榄石mgo含量高，而晚期形成的橄榄中feo含量增加。类似现象还存在于角闪石和黑云母等矿物中。
3）捕获允许法则：如果两个离子半径相近，而电荷不同，较**离子优先进入较早结晶的矿物晶体中，称“捕获”，低价离子“允许”进入晚期矿物。如熔体中微量元素sc3+ (0.
83)， li+(0.78) ，**的sc3+被早期辉石、角闪石等铁镁矿物所“捕获”(li+仍在熔浆中)。故sc在基性 、超基性岩中富集。
低价的li+被晚期黑云母、电气石等铁镁矿物所“允许”。所以，酸性岩、伟晶岩中li富集。
3. 低温水岩化学作用的基本特征。
答：低温水-岩化学作用的特点可概括为：（1）过量水的体系：
地球表面大洋面积占71%，大陆面积占29% 。2）水-岩间长期的化学作用使水体系中含有大量的作用剂（o2，co2，h+，oh-）和各类电解质盐类（na、k、ca、mg的盐），同时水有很好的流动性。因此，表生化学作用过程中水既是作用介质，又是良好的溶剂和搬运剂。
（3）有生物和有机质参加作用。（4）富氧 ( fo2 = 0.213×105pa )和富co2的环境。
（5）低t（-75 ~ 200）而迅速变化（昼夜和季节变化）的温度条件。（6）低压（通常1~200×105pa，深海成岩可达5000×105pa）条件。
4. 说明放射性同位素衰变定律。
答：放射性同位素衰变遵循：（1）衰变作用是发生在原子核内部的反应，反应结果由一种核素变成另一种核素；（2）衰变自发、不断地进行，并有恒定的衰变比例；（3）衰变反应不受温度、压力、电磁场和原子核存在形式等物理化学条件的影响；（4）衰变前和衰变后核数的原子数只是时间的函数。
根据放射性同位素以上特性，放射性同位素衰变定律为：单位时间内衰变的原子数与现存放射性母体的原子数成正比。其数学表达式为：
-dn/dt=λn。
5. 请说明rb-sr定年体系的适用对象和范围。
答：（1）含钾的矿物是rb-sr法定年的主要对象；（2）rb-sr全岩等时线法主要适用于基性、中性和中酸性岩浆岩形成年龄的测定；（3）变质岩由于受变质作用影响，使得对变质岩原岩的rb-sr 同位素进行了改造，因此，等时年龄往往不能提供原岩形成年龄的信息，而往往代表变质事件的年龄或无意义的年龄；（4）rb-sr全岩等时线法很少用于沉积岩的年龄测定。
四．问答题。
1、以rb-sr衰变体系为例，推导同位素等时线年龄获取的基本方程。若已知某黑云母花岗闪长岩岩体，试说明用哪几种同位素定年法能获得该岩体的形成年龄？
答：同位素衰变定律的数学表达式为：d*=n（eλt-1），其中λ为衰变常数、t为时间，n为现今残存的母体原子数，d*为现今因母体衰变积累的字体核数含量。
据此可以得出时间t=1/λln（1+d/n）。对rb-sr体系而言，依据上述定律，可以得到：87sr=87rb（eλt-1）。
考虑到样品形成之初，体系当中本身含有的87sr 含量，可以改写为：87sr =（87sr）0+87rb（eλt-1）（…1）。显然要获得样品的形成年龄，需要了解（87sr）0值，然而在时间t未知的情况下，该值难以准确获得。
为此人们出设计等时线年龄方法，假定地质体中初始sr分布均匀，而rb分布不均匀，随时间变化，在地质不同部位由rb衰变形成的sr不一样，通过拟合出线性方程，获得sr初始值和斜率，然后求年龄t。
具体操作为：在公式1左右两边同时除以稳定同位素86sr 以提高质谱分析本领和精度，得到rb-sr等时线定年的基本公式为：87sr/86sr=(87sr/86sr)0+87rb/86sr(eλt-1)。
记y=87sr/86sr，x=87rb/86sr，b=(87sr/86sr)0，k=(eλt-1)，构筑出直线方程y=kx+b。通过三个以上数据点的测定，拟合出直线方程，该直线的斜率k=(eλt-1)，可换算出t=1/λln（1+k）。次即同位素等时线定年的一般操作流程。
获得高精度等时线的要求包括：拟合的样品满足同时同源、体系封闭及有差异较大的rb/sr。
对该黑云母花岗闪长岩，可以分别采取（1）钾长石、黑云母或角闪石单矿物的k-ar定年法。（2）rb-sr体系的等时线法：分别测定花岗闪长岩全岩、钾长石、黑云母及角闪石单矿物的87sr/86sr和87rb/86sr值，将数据投点，构筑直线方程，求出直线斜率，该斜率= eλt-1，即可求解时间t。
（3）分选花岗岩中的锆石，在详细锆石内部结构分析的基础上，采取锆石的u-pb定年法测年。
地球化学综合测试21 答案
中国地质大学 武汉 远程与继续教育学院。学习层次 专升本时间 90分钟。一 名词解释。1 元素丰度 将元素在地球化学体系中的平均含量称之为丰度，它是对这个体系里元素真实含量的一种估计，即元素在一个体系中分布的一种集中 平均 倾向。2 微量元素 微量元素是相对主量元素而言的，指在体系中质量百分比低于0...
地球化学阶段性作业11 答案
中国地质大学 武汉 远程与继续教育学院。地球化学课程作业1 共 3 次作业 学习层次 专升本涉及章节 绪论 第一章。一 名词解释。1 克拉克值 指元素在地壳中的平均含量。2 地球化学体系 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 t p等 并且...
地球化学作业习题 含标准答案
3 指出下列微量元素经常会类质同象替代硅酸盐矿物结构中的哪种主要元素 1 rb,2 sr,3 ga,4 ti,5 li,6 ba,7 ge,8 ree,9 pb,10 ni,11 mn.答 1 k,2 ca,3 al,4 mg,fe,al,5 mg,6 k,7 si,8 ca,9 k,10 mg,1...