《地球化学试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地球化学试题（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、概念题(每题4分，共0分) 1.元素的浓集系数. 载体矿物与富集矿物3. 元素的地球化学亲和性 类质同象5.地球化学障 6.八面体择位能7能斯特分派系数8 戈尔德斯密特矿物相律9 同位素分馏系数值. 衰变定律二、问答题（20分）：1、 写出结晶分异（瑞利分馏）过程中控制微迹分派行为的定量模型的公式，并通过绘制图解讨论如下问题: 绘制随值减小,当分派系数分别为0.01，1和0 时微迹元素在原始岩浆和残存岩浆中浓度比值的演化曲线;讨论元素在残存熔体中富集的重要控制因素以及元素相容性问题。(0分)2、 多数稀土元素在花岗岩中比在玄武岩中更为丰富，但是Eu却在玄武岩中更为丰富，为什么？(5分)、试
2、述图中A、直线AD、C、BE所代表的地球化学意义（5分）。一、 概念题(每题5分,共分)：1. 浓度克拉克值. 元素的赋存状态3. 元素的地球化学迁移4. 固溶体5. 相容元素；. 柯尔仁斯基相律;7 Eu值8. 同位素分馏反映9. 衰变定律10. bSr等时线二、问答题（20分):1、下列岩浆岩: 形成过程中仅与岩浆水发生了互相作用； 形成过程中广泛地与大气降水发生了互相作用。试回答哪一种岩浆岩D/比值和/16O比值更高?(5分)2、 使用Rr或Sm-Nd法对岩石定年时，为什么当岩石矿物中的7Rb/8r或4Sm/144Nd比值差别越大成果越好？（5分)、试分析下图中稀土元素球粒陨石原则化模式
3、中各个曲线也许代表的岩石类型（规定分析至少3条曲线)。（10分)卷答案：1、 指某元素在矿床中的最低可采品位作为它在该地质对象中的平均含量，计算它与克拉克值的比值，即为该元素的浓集系数。2、载体矿物是指岩石中所研究元素的重要量分派于其中的那种矿物。但有时该元素在载体矿物中的含量并不很高，往往接近该元素在有时总体中的含量。富集矿物是指岩石中所研究元素在其中的含量大大超过它在岩石总体中的含量的那种矿物。3、元素的地球化学亲和性指阳离子在自然体系中有选择地与某阴离子化合的倾向性。4、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的其他质点(原子、离子、络离子、分子)所占据，成果只引起晶
4、格常数的微小变化,而使晶体构造类型、化学键类型等保持不变的现象。由类质同像形式混入晶体中的物质称为类质同像混入物。具有类质同像混入物的混合晶体称为固溶体。5、地球化学障指地壳中物理或化学梯度具有突变的地带,一般随着着元素的汇集或堆积作用。即在元素迁移过程中通过物理化学环境发生急剧变化的地带时，介质中本来稳定的元素迁移能力下降，形成大量化合物而沉淀，这种地带就称为地球化学障。6、八面体择位能:任意给定的过渡元素离子，在八面体场中的晶体场稳定能一般总是不小于在四周体场中的晶体场稳定能。两者的差值称为该离子的八面体择位能(OSPE)。这是离子对八面体配位位置亲和势的量度。八面体择位能愈大，则趋向于使
5、离子进入八面体配位位置的趋势愈强，并且愈稳定。、当i为微迹元素，溶液(涉及固溶体)为稀溶液时,有 ，在给定的溶质、溶剂及温度和压力状况下h()和Kh()为亨利定律常数,微迹元素在两相间的浓度比例为常数，且与i的浓度无关（在一定的浓度范畴内），只与温度和压力有关。当两种相均为凝聚相时,D受压力影响较小，而与温度的关系较为明显。该两相中的浓度比值就是能斯特分派系数。它只合用于稀溶液或微迹元素的分派。8、在自然条件下，矿物常形成于一定的温度、压力变化范畴，并在此范畴内保持稳定。因此，2,据吉布斯相律,=-2，有K ，即平衡共存的矿物数不超过组分数，即为戈尔德斯密特矿物学相律。9、放射性衰变速率定律:
6、单位时间内放射性同位素衰变的原子数与现存的放射性母体原子数成正比,或衰变速率正比于现存母体原子数。设某自然体系目前的母体同位素原子数为，在自然体系形成时的母体同位素原子数为P0，体系形成到目前的时间间隔为t：=P ,式中:-衰变常数,表达单位时间内原子发生衰变的概率。10.同位素分馏系数值：指具有相似元素的两种分子同位素重/轻同位素比值的比值。设有同位素平衡分馏反映：aA1+B2aA2B1 式中：、B为含相似元素的两种分子，a、b为系数,1为轻同位素,2为重同位素。分馏系数=RA/RB(A分子重/轻同位素比值/B分子重/轻同位素比值)=/二、 问答题:1.上图为岩浆结晶分异过程中微量元素在熔体
7、中浓度与结晶限度和熔融限度以及总分派系数的关系。残存熔体中微迹元素的浓度取决于原始熔体的浓度、残存熔体占原始熔体的百分数F以及分派系数。由图可见，但凡总分派系数不不小于1的元素均随F值的减小(即结晶限度的增大）而在残存岩浆中逐渐富集，这些元素称之为不相容元素,而总分派系数不小于1的元素则随F值的减小倾向于在矿物晶体中富集,并随这些矿物晶出而逐渐在残存岩浆中贫化，这样的元素称之为相容元素。2、由于大多数稀土元素都是呈3价浮现，而Eu是变价元素，有2和两个价态,E2与Ca+的离子半经比较接近，可以置换斜长石中的a，因此与大多数稀土元素在花岗岩中比在玄武岩中更为丰富不同，E在斜长石含量较高的玄武岩中
8、更为丰富。、点A代表了假定的在地球形成初期球粒陨石均一储库（CHR).5068的143N/144d比值,直线AD则表达了经历一定期间直到目前0.516比值的储库的平均比值的变化。直线表达了从2.91的地幔中萃取的地壳物质样品同位素比值的变化，直线B表达了相应富地壳源于的地幔部分同位素比值的变化。2、B卷答案:一、概念题：1、 某元素在某地质体中的平均含量与其克拉克值之比。浓度克拉克值、也称为元素的存在形式、结合方式、相态、迁移形式等,指元素在其迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态与共生元素的结合性质。、元素从一种赋存状态转变为另一种赋存状态,并常常随着元素组合和分布上的变化以及空间位移的作用称
9、为地球化学迁移。4、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的其他质点(原子、离子、络离子、分子）所占据,成果只引起晶格常数的微小变化,而使晶体构造类型、化学键类型等保持不变的现象称为类质同象。是不小于在四周体场中的晶体场稳定能。两者的差值称为该离子的八面体择位能（OPE)。这是离子对八面体配位位置亲和势的量度。八面体择位能愈大,则趋向于使离子进入八面体配位位置的趋势愈强,并且愈稳定。5、由类质同像形式混入晶体中的物质称为类质同像混入物。具有类质同像混入物的混合晶体称为固溶体。、柯尔仁斯基矿物相律:对于具有活动组分的体系，必须将温度、压力和活动组分的化学位(）或浓度(a)涉
10、及在外界条件之内。以和K分别表达惰性和活动组分的数目,K，即在一定的T、P及活性组分化学位的条件下，互相平衡的共存矿物数不超过惰性组分数。7、Eu EEu*=，式中EuN、m、和G均为相应元素实测值的球粒陨石原则化值8、同位素分馏反映:较轻的稳定同位素(Z20）的相对质量差较大（），在地质作用中由于这种质量差引起的相对丰度的变异,称为同位素分馏反映。9、 放射性衰变速率定律:单位时间内放射性同位素衰变的原子数与现存的放射性母体原子数成正比,或衰变速率正比于现存母体原子数。设某自然体系目前的母体同位素原子数为P,在自然体系形成时的母体同位素原子数为P,体系形成到目前的时间间隔为t:=-,式中：衰
11、变常数，表达单位时间内原子发生衰变的概率。、 应用等时线法实测研究对象的初始锶比值，计算年龄可以大大提高测定精度，所得年龄称为等时年龄。由公式： =(et-) 式中和由样品中实测，和t未知。t是欲测地质体的年龄。是初始锶比值。由于8Sr和S同为一种元素可以觉得初始锶比值在地质体空间上均匀分布。如果在某一地质体不同部位采集多种样品,则各个样品所涉及的和是相似的,而由于地质体空间上化学成分的不均匀性，作为两种元素的R和S在空间上也许存在不同限度的分异,因此每个样品的和值也许存在差别，对采自同一地质体的一组样品,上式构成一组ya+bX型的直线方程。由各样品所测得一组和作为一组点落于一条直线上，由直线
12、求、b： = 为直线截距;b =(et-1) 为直线斜率。结晶作用开始时，各样品有相似的比值和不同的b/Sr值，后来87Rb的衰变速率和87Sr的增长速率相似，岩石沿斜率为-的平行直线移动,所有样品在任一时间t时落在某一条等时线上,随时间增长，斜率增大，直至时间t便构成目前的等时线。等时线始终环绕纵坐标上的点作反时针旋转。二、问答题:1、 形成过程中仅与岩浆水发生了互相作用的岩浆岩D/H比值和8O16比值更高。2、 为了获得精确的等时线年龄,需要等时线的斜率尽量地精确,只有数据点沿着等时线较宽地分布才干获得斜率的精确。很明显，也需要很精确地测定8r6Sr或13Nd/144Nd值。只有当岩石矿物中的87R/86r或143SmNd比值差别较大,且两对比值(8R/86Sr和 7S/86r)和(143Sm/44d和143Nd/4Nd）都可以精确测试时。才干获得精确的87SrSr和43d/144Nd初始比值和精确的年龄值。3、 A.熔岩流中源自地幔的橄榄岩捕掳体.呈比值为的近水平线代表未经大的分异的原始地幔.B.大洋中脊玄武岩,所有REE增大,LRE与HRE之间没有更大分异(T-过渡型玄武岩).和LREE偏向增长表白分异作用明显.D有明显的Eu异常.与富Ca斜长石的分离有关.E.斜长岩强烈富集Eu,表白斜长石强烈富集EuF.漫长地质时间形成的由火成岩和沉积岩反复分异的页岩3、
