生物地球化學(xué)ppt

1、生物地球化學(xué)生物地球化學(xué)第一章 緒論第二章 自然體系中元素的共生結(jié)合規(guī)律第三章 自然體系中元素的地球化學(xué)遷移第四章 放射性同位素地球化學(xué)第五章 穩(wěn)定同位素地球化學(xué)第六章 微量元素地球化學(xué)一、地球化學(xué)的定義一、地球化學(xué)的定義 地球化學(xué)是研究地球及子系統(tǒng)(含部分宇宙體)的化學(xué)組成、化學(xué)作用和化學(xué)演化的科學(xué)（涂光熾）。二、地球化學(xué)研究的基本問題二、地球化學(xué)研究的基本問題 第一: 元素（同位素）在地球及各子系統(tǒng)中的組成（量） 第二: 元素的共生組合和存在形式（質(zhì)） 第三: 研究元素的遷移（動） 第四: 研究元素（同位素）的行為 第五: 元素的地球化學(xué)演化 第一章 緒論一、元素地球化學(xué)親和性的定義一、元

2、素地球化學(xué)親和性的定義 在自然體系中元素形成陽離子的能力和所顯示出的有選擇地與某種陰離子結(jié)合的特性稱為元素的地球化學(xué)親和性。二、親氧元素與親硫元素的特點(diǎn)二、親氧元素與親硫元素的特點(diǎn) :離子結(jié)構(gòu) :電負(fù)性 :化學(xué)鍵 : 氧化物的生成熱 : 集中分布情況 第二章 自然體系中元素的共生結(jié)合規(guī)律三、其它的概念三、其它的概念 電負(fù)性、電離能、電子親和能、離子電位。四、元素的地球化學(xué)化學(xué)分類（戈式分類）四、元素的地球化學(xué)化學(xué)分類（戈式分類） 親氧（親石）、親硫（親銅）、親鐵、親氣五、類質(zhì)同象的定義五、類質(zhì)同象的定義 某些物質(zhì)在一定的外界條件下結(jié)晶時(shí)，晶體中的部分構(gòu)造位置隨機(jī)地被介質(zhì)中的其他質(zhì)點(diǎn)（原子、離子

3、、配離子、分子）所占據(jù)，結(jié)果只引起晶格常數(shù)的微小改變，晶體的構(gòu)造類型、化學(xué)鍵類型等保持不變，這一現(xiàn)象稱為“類質(zhì)同象”。 第二章 自然體系中元素的共生結(jié)合規(guī)律六、類質(zhì)同象的置換法則六、類質(zhì)同象的置換法則 1.戈式法則（適于離子鍵化合物）優(yōu)先法則：兩種元素電價(jià)相同，半徑較小者優(yōu)先進(jìn)入礦物晶格。 捕獲允許法則：兩種離子半徑相似而電價(jià)不同時(shí)，較高價(jià)的離子優(yōu)先進(jìn)入礦物晶格。 隱蔽法則：兩個離子具有相近的半徑和相同的電荷，則它們因豐度的比例來決定自身的行為，豐度高的主量元素形成獨(dú)立礦物，豐度低的微量元素進(jìn)入礦物晶格，為主量元素所“隱蔽”。 2.林伍德提出對戈氏法則（更適于非離子鍵化合物）對于二個價(jià)數(shù)和離子

4、半徑相似的陽離子，具有較低電負(fù)性者將優(yōu)先被結(jié)合，因?yàn)樗鼈冃纬梢环N較強(qiáng)的離子鍵成分較多的化學(xué)鍵。 第二章 自然體系中元素的共生結(jié)合規(guī)律一、元素地球化學(xué)遷移的定義一、元素地球化學(xué)遷移的定義 當(dāng)元素發(fā)生結(jié)合狀態(tài)變化并伴隨有元素的空間位移時(shí)，稱元素發(fā)生了地球化學(xué)遷移。二、元素地球化學(xué)遷移能力的影響因素二、元素地球化學(xué)遷移能力的影響因素 1.內(nèi)因（1）遷移前元素的存在形式（2）晶體化學(xué)鍵類型（3）元素的地球化學(xué)性質(zhì)（半徑、電價(jià)、電負(fù)性、離子電位等）。2.外因（1）體系中組分的濃度（2）溫度、壓力（3）環(huán)境中PH值、Eh值的變化。三、元素的遷移方式三、元素的遷移方式 機(jī)制：(1)化學(xué)遷移（2）生物遷移（3

5、）機(jī)械遷移 物質(zhì)狀態(tài)：(1)固態(tài)物質(zhì)遷移；(2)水溶液形式遷移；(3)膠體形式遷移； (4) 巖漿形式遷移； 第三章 自然體系中元素的地球化學(xué)遷移四、水四、水-巖作用的基本類型巖作用的基本類型 1.氧化還原反應(yīng) 2.水解和脫水反應(yīng) 3.水合作用 4.碳酸鹽化或脫碳酸鹽化5.陽離子交換反應(yīng)五、巖漿產(chǎn)生的三種條件五、巖漿產(chǎn)生的三種條件 1.溫度的增加 2.壓力的降低 3.體系由無水轉(zhuǎn)變?yōu)楹畻l件六、其它基本概念六、其它基本概念 膠體、地球化學(xué)障、造網(wǎng)元素、變網(wǎng)元素第三章 自然體系中元素的地球化學(xué)遷移第四章 放射性同位素地球化學(xué)一、同位素的概念一、同位素的概念 原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)Z Z相同而中子數(shù)N N

6、不同的一類核素稱為同位素。二、同位素定年的基本原理二、同位素定年的基本原理 設(shè)衰變產(chǎn)物的子體原子數(shù)為D* ) 1(*0teNNND第四章 放射性同位素地球化學(xué)三、母體、子體的概念（銣三、母體、子體的概念（銣-鍶、釤鍶、釤-釹、鈾釹、鈾-鉛）鉛） 母體：放射性核素 子體：母體衰變的產(chǎn)物四、銣四、銣-鍶等時(shí)線定年需滿足的條件鍶等時(shí)線定年需滿足的條件 1）一套巖石系列的不同巖石，由于巖漿結(jié)晶分異作用造成不同巖石的Rb/Sr比值有差異； 2）結(jié)晶分異作用經(jīng)歷的時(shí)間較短，各巖石形成Rb-Sr封閉體系的時(shí)間大致相同。 3）由于同源巖石具有相同的87Sr/86Sr初始同位素比值； 4）自結(jié)晶以來，每個樣品都

7、符合定年的基本條件呈封閉體系。 第四章 放射性同位素地球化學(xué)五、同位素測年的計(jì)算五、同位素測年的計(jì)算 銣鍶衰變體系定年方法； 鈾-鉛衰變體系定年方法； 釤-釹模式年齡的表達(dá)； 一、基本概念一、基本概念 同位素效應(yīng)、同位素分餾系數(shù)、值、同位素分餾值（包括它們之間的相關(guān)換算） 二、同位素地質(zhì)溫度計(jì)的原理及應(yīng)用二、同位素地質(zhì)溫度計(jì)的原理及應(yīng)用 三、大氣降水的氫、氧同位素組成特點(diǎn)三、大氣降水的氫、氧同位素組成特點(diǎn) “四個效應(yīng)”第五章 穩(wěn)定同位素地球化學(xué)一、基本概念一、基本概念 微量元素、微量元素分配系數(shù)、相容元素、不相容元素二、影響分配系數(shù)的主要因素二、影響分配系數(shù)的主要因素 三、巖漿過程中相容元素與

8、不相容元素的變化特征三、巖漿過程中相容元素與不相容元素的變化特征 第六章 微量元素地球化學(xué)0.010.111010000.20.40.60.810.010.111010000.20.40.60.81第六章 微量元素地球化學(xué)v 不相容元素在溶體中富集，不相容元素在溶體中富集，分配系數(shù)越小，富集程度越高；分配系數(shù)越小，富集程度越高；部分熔融程度越低，富集程度越高部分熔融程度越低，富集程度越高v 不相容元素在殘留體中虧損不相容元素在殘留體中虧損分配系數(shù)越小，虧損程度越高；分配系數(shù)越小，虧損程度越高；v 相容元素在溶體中的含量低于源巖相容元素在溶體中的含量低于源巖分配系數(shù)越大，虧損程度越高分配系數(shù)越大，虧損程度越高第六章 微量元素地球化學(xué)分離結(jié)晶過程中微量元素變化的主要特征分離結(jié)晶過程中微量元素變化的主要特征第六章 微量元素地球化學(xué)相容元素相容元素在分離結(jié)晶作用的早期在殘余巖漿中在分離結(jié)晶作用的早期在殘余巖漿中迅速迅速降低降低，在分離結(jié)晶作用的晚期在殘余巖漿中，在分離結(jié)晶作用的晚期在殘余巖漿中