路远发,地球化学系,S106
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QQ群,81554763（趣味地球化学）
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第一讲 从地球化学角度看社会与自然
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黄山
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黄山 (花岗岩 )
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黄山 (花岗岩 )
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7/67
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黄山 (花岗岩 )
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黄 山
黄山以雄峻瑰奇而著称，千米以上的高峰有 72座，
峰高峭拔、怪石遍布。山体峰顶尖陡，峰脚直落谷底，形成群峰峭拔的中高山地形。黄山自中心部位向四周呈放射状地展布着众多的,U” 形谷和,V” 形谷。山顶、山腰和山谷等处，广泛地分布有花岗岩石林石柱，特别是巧石遍布群峰、
山谷 。主要类型有穹状峰、锥状峰、脊状峰、柱状峰、箱状峰等。区内奇峰耸立，巍峨雄奇；青松苍翠，挺拔多姿；巧石嶙峋，如雕如塑；云海浩瀚，气势磅礴；温泉水暖，喷涌不歇。
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黄 山
黄山是世界地质公园
地质学家们通过研究得知：
黄山在五亿多年前元古代震旦纪是古扬子海，
两亿年前中生代三迭纪“印支地壳运动”变为陆地。
在距今约 1.4亿年前的晚侏罗世,地下炽热岩浆沿地壳薄弱的黄山地区上侵,大约在
6500万年前后,黄山地区的岩体发生较强烈的隆升。
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黄 山
随着地壳的间歇抬升，地下岩体及其上的盖层遭受风化、剥蚀，同时也受到来自不同方向的各种地应力的作用，在岩体中又产生出不同方向的节理。自第四纪（距今 175万年）以来，间歇性上升形成了三级古剥蚀面，终于形成了今天的黄山。
从 U形谷和 V形谷，地质学家们还可看到第四纪冰川的活动
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矿物学家们从黄山的花岗岩中看到，岩体主要由
石英、长石、云母等矿物组成
建材行业人士可能看到：
黄山花岗岩是很好的板材
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地球化学家眼中的黄山
地球化学家们从黄山能看到或想到什么：
首先看到的是，花岗岩主要由 SiO2,Al2O3、
K2O,Na2O,CaO,MgO,FeO,Fe2O3等元素组成，而想到的是其中还有什么有价值的元素吗?
花岗岩是什么时代的产物，与怎样的地质事件有关？
花岗岩中有对人类有害的元素 (如放射性元素 )吗?
花岗岩来自何处，又包含了怎么的深部地质作用信息？
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神奇的九寨
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神奇的九寨
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神奇的九寨
18/67
九寨沟的水为何如此色彩斑斓?
九寒沟的水如此的纯净，水里不含杂质吗？
水里含有什么元素?
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黄龙 — 黄金铺地
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黄龙 — 五彩池
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黄龙 — 五彩池
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黄龙
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在如此景色，地球化学家们看到了什么？
黄龙美景完全是地球化学作用的结果,
23323 )C a ( H C O COHC a C O
P
OHCO
COHC a C O )C a ( H C O
22
32323
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26/67
27/67
岩溶中的钟乳石和石笋的形成仍然是如下地球化学过程
23323 )C a ( H C O COHC a C O
P
OHCO
COHC a C O )C a ( H C O
22
32323
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三峡大坝全景地球化学家参与的工作：
坝基的活动历史与坝其的稳定性蓄水后的环境变化
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有多少物质暂时退出了地球化学循环？
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现代建筑
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在我们欣赏、享受现代建筑给我们带来的美学享受和工作、生活、娱乐方便的时候，地球化学家们还能看到些什么?
这些建筑是由各种建筑材料（包括钢筋、水泥、
砖块、玻璃、石材如花岗岩、大理石等、有机的高分子建筑材料如 PVC等）构建而成。但构成这些材料的基本素材还是元素周期表中的那些元素。
许多材料是自然地质作用过程的产物，正常的情况下还会参与地球化学循环，而人类的活动参与了地球化学过程同时又使许多物质暂时退出了地球化学循环。
33/67
由于人类向自然界索取大量的矿物材料，同时为了获得矿物中的某些特别组分 (如各种金属等 )，人进行了大量的矿山开采的金属冶炼，这使得人们在获取所需的物质的同时，也使这些物质以及相关的物质向矿山及冶炼厂周围的环境进行了扩散 (造成污染 )，从而加速了这些元素的地球化学循环，同时也改变了地球化学循环的方向。
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韶关冶炼厂
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那么，什么是地球化学?
地质学,
地质学告诉我们地球、地壳是什么?地球的历史怎样,地球如何变化,山脉、河流、是怎样形成,火山和熔岩怎样产生,以及海底怎样逐渐沉积起淤泥和沙粒。
矿物学
研究各种矿物的科学。矿物是化学元素的天然化合物，是自然而然构成的，并没有人的意志参与在内。矿物是一种特殊的建筑物，是用不同质量的几种一定种类的
,小砖,建筑起来的，但是这些小砖并不是随便堆砌在一起的，而是根据自然界一定的规律结合的。
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我们算过，这种“砖”一共有近 100种，我们周围的整个自然界都是由它们组成的。
归在这近 100种的化学元素里面的有像氧、氮、氢等气体；有像钠、镁、铁、铜、铅、锌、金等金属元素以及像硅、氯、溴、碘等非金属元素。
不同元素用不同的数量和不同的方法搭配起来，就生成我们所谓的矿物。比如氯和钠生成食盐 (NaCl)、硅和两份氧生成石英 (SiO2)、硫和铅形成方铅矿 (PbS)，
还有一些单元素矿物，如自然金、自然银、自然硫、
金刚石等。
什么是地球化学?
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研究矿物的科学称为矿物学
在地质作用过程中形成的，由各种矿物组成的集合体就是我们所说的岩石（俗称石头），如花岗岩、玄武岩、石灰岩、砂岩等。 描述岩石学的科学叫岩石学。
所以研究这些,砖块,（元素）本身和它们在自然界里的旅行的科学就叫 地球化学 。
什么是地球化学?
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地球化学研究的基本单位即是化学元素和它们的原子（ 同位素 ）
它的目的是研究和阐明地球内部那些化学元素的命运和动态。那些元素是我们周围自然界的基石。
那些元素依据一定的次序排列，这就是著名的门捷列夫元素周期表。
什么是地球化学?
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什么是地球化学?
在门捷列夫元素周期表上排列着元素的很多天然类族，同一族的元素不仅在表上排列在一起，就在自然界里也往往是在一起的。
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什么是地球化学?
门捷列夫系统的伟大就在于它不是完全理论的图表，而是表明了自然界一个个元素之间存在的关系，这种关系决定了元素之间的相似，决定了它们之间的区别，也决定了它们在地球里移动和迁移的途径。总之，门捷列夫表也是地球化学的表，
这个表是一个可靠的指针，帮助地球化学家去进行勘测的工作。
那么地球化学到底是什么呢?这些年来吸引了这么多的青年研究家的这门新学科，究竟讲些什么呢? 毫无疑问，地球化学研究的是地球自身内部的化学作用。
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什么是地球化学?
一切化学元素，作为自然界里独立的个体，它们不断地移动、旅行、化合，一句话，就是我们所说的在地壳里面移动；元素和矿物在不同深度的地壳里和在不同的压力和不同的气温下，依据哪些规律来进行化合，这就是现代地球化学研究的问题。
有些化学元素 (例如钪、铪 )根本不会聚集起来，有时候它们分得那么散，导致某一种元素在岩石里只占 l
／ 1010
通常把这类元素叫做超分散元素，我们一般不去开采这种元素，除非它们在实用上有某种特殊的价值。
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什么是地球化学?
按我们现在的想法，在 1m3的任何一块岩石里面，
能够把门捷列夫表里的全部元素找出来，只要我们的分析方法足够精确，能把一个个元素都分析出来。 不应该忘记，新的方法在科学史上通常比新的学说更有价值。
另外一些元素 (例如硅、铅、铁 )正好相反，它们在不断地移动当中仿佛有许多休息的地方，它们生成这样的化合物，使它们自己在那里易于聚集和长期保存，所以尽管在地质史上地壳有过复杂的变化，这些元素还保持聚集的状态，形成了庞大的富集矿床，因而给工业上利用就比较便利。
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什么是地球化学?
地球化学不仅研究化学元素在地球内部以及整个宇宙里分布和迁移的规律，而且研究在某些地区里,比如在我国南岭地区 (W,Sn,Sb)、胶东地区 (Au)，长江中下游地区 (Cu)，某些元素在一定的地质条件下如何分布和迁移，以便拟定勘探矿产的路线。
可见，现代地球化学在理论上的远大目标已经越来越接近实用的问题，地球化学正在努力想要依据一系列普遍的原理来指明：什么地方可能有何种元素；什么地方以及在哪种状况下可能有某种元素，比如钒和钨聚集；哪些金属“乐意”聚在一起，例如铷和钾、铌和钽、镉和锌等；何种元素彼此“回避 "，例如碲和钽,
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什么是地球化学?
地球化学研究每一种元素的动态，既然要断定这种动态，就得熟悉元素的特性，它的特征，就得熟悉元素的特性，它的特征，它是喜欢和别的元素化合呢，还是相反，喜欢跟别的元素分开。
这样，地球化学家就变成了勘探者，他指明在地壳的哪些地方可以找到铁和锰的矿石,讲出在 蛇纹岩当中的什么地方能找到铂 的矿床，并且说明原因；他指示地质学家如何在生成比较晚的那些岩石 (如中生代花岗岩 )和山中去寻找钨和锡，而且预言如果那里不具备钨和锡富集的条件，就不可能找到这两种元素。
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什么是地球化学?
如果把一种化学元素的“行为”研究到家，
像彻底了解某人一生的行为似的，那么这一切都是可能的，地球化学家不仅能够知道这种元素的一举一动，还可以预测它在不同的环境下的动态。
这门新兴学科的重大的实用价值，就在这里 !
如此说来，地球化学是和地质学与化学携手并进的。
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例如白垩纪末期 (65Ma年前 )的陆生巩龙和大量的海洋浮游生物在短其内突然灭绝，是什么原因？
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例如白垩纪末期 (65Ma年前 )的陆生巩龙和大量的海洋浮游生物在短其内突然灭绝，是什么原因？
地球化学工作者从 E/K界面上的粘土中测出 Ir元素突然增加了 20倍或更多。
当时保存下来的化石的氧同位素成分测定其海水温度突然上升，最高可达 10℃
事件的宏观地质体很难寻找到了，但事件的微观踪迹却记录下来了
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E/K界线上的 Ir异常
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全世界近 50处白垩纪 -第三纪界线地层中发现了铱异常
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地球化学的定义
简单地说，地球化学就是研究,地球的化学,的一门科学
关于地球化学的科学定义，自上个世纪二十年代以来，有不少地球化学家做过适应当时科学技术水平的精辟定义。
随着基本理论、应用技术及地质科学的不断发展，对地球化学定义的认识也在不断地演化和提高。
现代地球化学的定义 (涂光炽 )：
地球化学是研究地球及子系统 (含部分宇宙体 )的化学组成、
化学机制 (作用 )和化学演化的科学
主要研究地球与有关天体中化学元素及其同位素的分布与分配、共生组合、活动、迁移、富集的一般规律。
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关于地球化学定义的理解
从研究对象来看：地球及其子系统 (地壳、地幔、及其自然作用体系，如岩浆作用、沉积作用、变质作用、成矿作用、
表生作用、生态环境等 )，目前正在向宇宙天体拓展
从研究的形式来看：主要是元素 (同位素 )在自然界的化学运动形式
从研究时间来看：包涵了整个地球、地壳演化和全部作用时间；对单个元素 (同位素 )来讲，是研究它们的发生、不断发展及螺旋式演化的全部历史。
地球化学是地质学与化学相结合的一门边缘科学，但本质上隶属于地球科学。
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地球化学研究的基本问题第一：元素 (同位素 )在地球及各子系统中组成第二：元素的共生组合和存在形式第三：元素的迁移第四：研究元素 (同位素 )的行为第五：元素的地球化学演化地球化学研究的基本问题
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第一：元素 (同位素 )在地球及各子系统中的组成
也就是元素 (同位素 )的含量及含量在空间、时间及不同地质产状地质体中的变化
这一问题是地球化学研究的了发点和基础资料
简而言之，为,量,的研究。
克拉克值、某区域元素丰度、某岩体元素含量等都属于这个问题地球化学研究的基本问题
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第二：元素的共生组合和存在形式
在中学学化学是我们就了解到，原子是构成自然物质的具有独立性质的最小单位，各种原子构成了客观的地质体
地质体内部的各种原子的结合和存在形式不是任意的、静态的，而是有条件的、变化的。它们受地质作用物理化学状态的控制，是随着地质历史的变动而变化的
因此 元素的共生组合和存在形式 是地质作用的物理化学条件及变动历史的指示剂
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例 1：
早期处于原生还原环境中的黄铜矿 (Cu以独立矿物形式存在 )，晚期在地表环境吕由于 O2,H2O
作用，最终被氧化为可溶解的 CuSO4
从黄铜矿变为硫酸铜是环境从还原状态转化为氧化状态的指示剂。
地球化学研究的基本问题
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第三：研究元素的迁移简而言之，就是,动,的研究，也就是元素在自然作用体系中的含量和存在形式在时间、空间上的变化。
例 2：元素从矿源层活化迁移到沉淀、成矿。
①某金属元素呈分散状态赋存于矿物颗粒表面，该元素含量较高，形成矿源层
②某个时期，其深部发生了某种地质作用，沿裂隙发生了热液活动，矿源层裂隙两侧物理化学状态发生了改变，
成矿元素被萃取至流体中迁移
③热液迁移到上部，由于物理化学条件的变化 (如岩石渗透率,Ph等 )，流体中元素又以新的结合方式沉淀下来。
地球化学研究的基本问题
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例 3：随着地壳运动，
矿体暴露地表，在表生作用下矿体发生风化、剥蚀，矿体中的成矿元素在地表进行扩散部分元素将进入生态地球化学循环地球化学的定义及研究的基本问题
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第四：研究元素 (同位素 )的行为
指的是元素 (同位素 )在自然界所发生的各种地质作用中的行为 (比如水的蒸发过程的同位素行为，岩浆结果过程中的微量元素行为等 )
通过行为的研究可揭示地质体成因机制地球化学研究的基本问题
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分析：由于 Cu2+主极化能力大于
Ca2+，粘土矿物吸附的能力大于,
为此高岭土等粘土矿物吸附了大量的铜离子，致使在风化的闪长斑岩中开成了 Cu的高值区。
弄清楚了引起高值区的地球化学原因后，结合其它证据可以指导找矿勘查工种的施工，如布钻。
液固粘土液固粘土
2
4
22
2
4
22
SOCa
Cu-
SOCu
Ca-
粘土矿物地球化学的定义及研究的基本问题
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三、地球化学学科的战略地位
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问题－天体、地球、
生命、人类和元素的起源和演化等重大使命，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。
促进科学发展和人类社会繁荣是地球化学作为一门学科存在的立足点，理论和应用相交织是地球化学能发挥其战略作用之所在。
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战略地位
四（三）大地球科学之一
许多重大地质理论的突破有赖于地球化学数据及理论的突破
地球化学已渗透到地质科学、环境科学等各个领域
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地球化学与其他学科的关系
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地球化学与其他学科的关系从表中我们可以看到以下几点
(1) 地球化学是地质学和化学相结合的一门边缘学科
(2)研究地壳物质成分的矿物学、岩石学、矿床学是地球化学的物质基础。目前正在向土壤、生物、
环境方向拓展；
(3)化学类的基础学科 (物理化学、胶体化学、化学热力学、化学动力学等 )是地球化学的巨大变化基础
(4) 目前地球化学研究的范围主要是岩石圈、水圈、
生物圈和大气圈，并向深部 (地幔、地核 )及空间
(宇宙天体 )发展。
(5) 地球化学的发展有赖于分析测试技术的进步
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地球化学与研究地球物质成分的矿物、
岩石、矿床学和化学的关系地球化学 矿物学 岩石学 矿床学 化学研究对象全部化学元素与同位素原子的集合体－矿物矿物的集合体
－岩石有用矿物的集合体－矿石、矿床元素及化合物研究内容元素在地球
、地壳中的演化活动的整个历史元素及化合物化学性质及行为研究对象所处的空间位置实验室只研究元素住院部活动历史过程中的某个阶段，元素活动的某个
“暂时”存在的形式地球、地壳全
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思 考 题
1,什么是地球化学 (地球化学的定义 )
2,地球化学的基本任务 (地球化学研究的基本问题 )
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关于课程的说明
考勤,签到与点名相结合
考核,读书报告
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教 学 参 考 书
阿,费尔斯曼 (著 )，杨静 (译 ),趣味地球化学．北方妇女儿童出版社,2003
欧阳自远 等，编著,地球的化学过程与物质演化,山东教育出版社,2001
尼查叶夫 (著 )，任庆文 (译 )．元素的故事．北方妇女儿童出版社,2003
C,J,阿莱格尔．陨石 地球 太阳系．地质出版社,1989
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第一讲 从地球化学角度看社会与自然
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黄山
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黄山 (花岗岩 )
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黄山 (花岗岩 )
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黄山 (花岗岩 )
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黄 山
黄山以雄峻瑰奇而著称，千米以上的高峰有 72座，
峰高峭拔、怪石遍布。山体峰顶尖陡，峰脚直落谷底，形成群峰峭拔的中高山地形。黄山自中心部位向四周呈放射状地展布着众多的,U” 形谷和,V” 形谷。山顶、山腰和山谷等处，广泛地分布有花岗岩石林石柱，特别是巧石遍布群峰、
山谷 。主要类型有穹状峰、锥状峰、脊状峰、柱状峰、箱状峰等。区内奇峰耸立，巍峨雄奇；青松苍翠，挺拔多姿；巧石嶙峋，如雕如塑；云海浩瀚，气势磅礴；温泉水暖，喷涌不歇。
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黄 山
黄山是世界地质公园
地质学家们通过研究得知：
黄山在五亿多年前元古代震旦纪是古扬子海，
两亿年前中生代三迭纪“印支地壳运动”变为陆地。
在距今约 1.4亿年前的晚侏罗世,地下炽热岩浆沿地壳薄弱的黄山地区上侵,大约在
6500万年前后,黄山地区的岩体发生较强烈的隆升。
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黄 山
随着地壳的间歇抬升，地下岩体及其上的盖层遭受风化、剥蚀，同时也受到来自不同方向的各种地应力的作用，在岩体中又产生出不同方向的节理。自第四纪（距今 175万年）以来，间歇性上升形成了三级古剥蚀面，终于形成了今天的黄山。
从 U形谷和 V形谷，地质学家们还可看到第四纪冰川的活动
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矿物学家们从黄山的花岗岩中看到，岩体主要由
石英、长石、云母等矿物组成
建材行业人士可能看到：
黄山花岗岩是很好的板材
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地球化学家眼中的黄山
地球化学家们从黄山能看到或想到什么：
首先看到的是，花岗岩主要由 SiO2,Al2O3、
K2O,Na2O,CaO,MgO,FeO,Fe2O3等元素组成，而想到的是其中还有什么有价值的元素吗?
花岗岩是什么时代的产物，与怎样的地质事件有关？
花岗岩中有对人类有害的元素 (如放射性元素 )吗?
花岗岩来自何处，又包含了怎么的深部地质作用信息？
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神奇的九寨
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神奇的九寨
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神奇的九寨
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九寨沟的水为何如此色彩斑斓?
九寒沟的水如此的纯净，水里不含杂质吗？
水里含有什么元素?
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黄龙 — 黄金铺地
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黄龙 — 五彩池
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黄龙 — 五彩池
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黄龙
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在如此景色，地球化学家们看到了什么？
黄龙美景完全是地球化学作用的结果,
23323 )C a ( H C O COHC a C O
P
OHCO
COHC a C O )C a ( H C O
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岩溶中的钟乳石和石笋的形成仍然是如下地球化学过程
23323 )C a ( H C O COHC a C O
P
OHCO
COHC a C O )C a ( H C O
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三峡大坝全景地球化学家参与的工作：
坝基的活动历史与坝其的稳定性蓄水后的环境变化
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有多少物质暂时退出了地球化学循环？
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现代建筑
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32/67
在我们欣赏、享受现代建筑给我们带来的美学享受和工作、生活、娱乐方便的时候，地球化学家们还能看到些什么?
这些建筑是由各种建筑材料（包括钢筋、水泥、
砖块、玻璃、石材如花岗岩、大理石等、有机的高分子建筑材料如 PVC等）构建而成。但构成这些材料的基本素材还是元素周期表中的那些元素。
许多材料是自然地质作用过程的产物，正常的情况下还会参与地球化学循环，而人类的活动参与了地球化学过程同时又使许多物质暂时退出了地球化学循环。
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由于人类向自然界索取大量的矿物材料，同时为了获得矿物中的某些特别组分 (如各种金属等 )，人进行了大量的矿山开采的金属冶炼，这使得人们在获取所需的物质的同时，也使这些物质以及相关的物质向矿山及冶炼厂周围的环境进行了扩散 (造成污染 )，从而加速了这些元素的地球化学循环，同时也改变了地球化学循环的方向。
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韶关冶炼厂
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那么，什么是地球化学?
地质学,
地质学告诉我们地球、地壳是什么?地球的历史怎样,地球如何变化,山脉、河流、是怎样形成,火山和熔岩怎样产生,以及海底怎样逐渐沉积起淤泥和沙粒。
矿物学
研究各种矿物的科学。矿物是化学元素的天然化合物，是自然而然构成的，并没有人的意志参与在内。矿物是一种特殊的建筑物，是用不同质量的几种一定种类的
,小砖,建筑起来的，但是这些小砖并不是随便堆砌在一起的，而是根据自然界一定的规律结合的。
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我们算过，这种“砖”一共有近 100种，我们周围的整个自然界都是由它们组成的。
归在这近 100种的化学元素里面的有像氧、氮、氢等气体；有像钠、镁、铁、铜、铅、锌、金等金属元素以及像硅、氯、溴、碘等非金属元素。
不同元素用不同的数量和不同的方法搭配起来，就生成我们所谓的矿物。比如氯和钠生成食盐 (NaCl)、硅和两份氧生成石英 (SiO2)、硫和铅形成方铅矿 (PbS)，
还有一些单元素矿物，如自然金、自然银、自然硫、
金刚石等。
什么是地球化学?
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研究矿物的科学称为矿物学
在地质作用过程中形成的，由各种矿物组成的集合体就是我们所说的岩石（俗称石头），如花岗岩、玄武岩、石灰岩、砂岩等。 描述岩石学的科学叫岩石学。
所以研究这些,砖块,（元素）本身和它们在自然界里的旅行的科学就叫 地球化学 。
什么是地球化学?
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地球化学研究的基本单位即是化学元素和它们的原子（ 同位素 ）
它的目的是研究和阐明地球内部那些化学元素的命运和动态。那些元素是我们周围自然界的基石。
那些元素依据一定的次序排列，这就是著名的门捷列夫元素周期表。
什么是地球化学?
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什么是地球化学?
在门捷列夫元素周期表上排列着元素的很多天然类族，同一族的元素不仅在表上排列在一起，就在自然界里也往往是在一起的。
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什么是地球化学?
门捷列夫系统的伟大就在于它不是完全理论的图表，而是表明了自然界一个个元素之间存在的关系，这种关系决定了元素之间的相似，决定了它们之间的区别，也决定了它们在地球里移动和迁移的途径。总之，门捷列夫表也是地球化学的表，
这个表是一个可靠的指针，帮助地球化学家去进行勘测的工作。
那么地球化学到底是什么呢?这些年来吸引了这么多的青年研究家的这门新学科，究竟讲些什么呢? 毫无疑问，地球化学研究的是地球自身内部的化学作用。
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什么是地球化学?
一切化学元素，作为自然界里独立的个体，它们不断地移动、旅行、化合，一句话，就是我们所说的在地壳里面移动；元素和矿物在不同深度的地壳里和在不同的压力和不同的气温下，依据哪些规律来进行化合，这就是现代地球化学研究的问题。
有些化学元素 (例如钪、铪 )根本不会聚集起来，有时候它们分得那么散，导致某一种元素在岩石里只占 l
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通常把这类元素叫做超分散元素，我们一般不去开采这种元素，除非它们在实用上有某种特殊的价值。
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什么是地球化学?
按我们现在的想法，在 1m3的任何一块岩石里面，
能够把门捷列夫表里的全部元素找出来，只要我们的分析方法足够精确，能把一个个元素都分析出来。 不应该忘记，新的方法在科学史上通常比新的学说更有价值。
另外一些元素 (例如硅、铅、铁 )正好相反，它们在不断地移动当中仿佛有许多休息的地方，它们生成这样的化合物，使它们自己在那里易于聚集和长期保存，所以尽管在地质史上地壳有过复杂的变化，这些元素还保持聚集的状态，形成了庞大的富集矿床，因而给工业上利用就比较便利。
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什么是地球化学?
地球化学不仅研究化学元素在地球内部以及整个宇宙里分布和迁移的规律，而且研究在某些地区里,比如在我国南岭地区 (W,Sn,Sb)、胶东地区 (Au)，长江中下游地区 (Cu)，某些元素在一定的地质条件下如何分布和迁移，以便拟定勘探矿产的路线。
可见，现代地球化学在理论上的远大目标已经越来越接近实用的问题，地球化学正在努力想要依据一系列普遍的原理来指明：什么地方可能有何种元素；什么地方以及在哪种状况下可能有某种元素，比如钒和钨聚集；哪些金属“乐意”聚在一起，例如铷和钾、铌和钽、镉和锌等；何种元素彼此“回避 "，例如碲和钽,
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什么是地球化学?
地球化学研究每一种元素的动态，既然要断定这种动态，就得熟悉元素的特性，它的特征，就得熟悉元素的特性，它的特征，它是喜欢和别的元素化合呢，还是相反，喜欢跟别的元素分开。
这样，地球化学家就变成了勘探者，他指明在地壳的哪些地方可以找到铁和锰的矿石,讲出在 蛇纹岩当中的什么地方能找到铂 的矿床，并且说明原因；他指示地质学家如何在生成比较晚的那些岩石 (如中生代花岗岩 )和山中去寻找钨和锡，而且预言如果那里不具备钨和锡富集的条件，就不可能找到这两种元素。
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什么是地球化学?
如果把一种化学元素的“行为”研究到家，
像彻底了解某人一生的行为似的，那么这一切都是可能的，地球化学家不仅能够知道这种元素的一举一动，还可以预测它在不同的环境下的动态。
这门新兴学科的重大的实用价值，就在这里 !
如此说来，地球化学是和地质学与化学携手并进的。
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例如白垩纪末期 (65Ma年前 )的陆生巩龙和大量的海洋浮游生物在短其内突然灭绝，是什么原因？
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例如白垩纪末期 (65Ma年前 )的陆生巩龙和大量的海洋浮游生物在短其内突然灭绝，是什么原因？
地球化学工作者从 E/K界面上的粘土中测出 Ir元素突然增加了 20倍或更多。
当时保存下来的化石的氧同位素成分测定其海水温度突然上升，最高可达 10℃
事件的宏观地质体很难寻找到了，但事件的微观踪迹却记录下来了
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E/K界线上的 Ir异常
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全世界近 50处白垩纪 -第三纪界线地层中发现了铱异常
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地球化学的定义
简单地说，地球化学就是研究,地球的化学,的一门科学
关于地球化学的科学定义，自上个世纪二十年代以来，有不少地球化学家做过适应当时科学技术水平的精辟定义。
随着基本理论、应用技术及地质科学的不断发展，对地球化学定义的认识也在不断地演化和提高。
现代地球化学的定义 (涂光炽 )：
地球化学是研究地球及子系统 (含部分宇宙体 )的化学组成、
化学机制 (作用 )和化学演化的科学
主要研究地球与有关天体中化学元素及其同位素的分布与分配、共生组合、活动、迁移、富集的一般规律。
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关于地球化学定义的理解
从研究对象来看：地球及其子系统 (地壳、地幔、及其自然作用体系，如岩浆作用、沉积作用、变质作用、成矿作用、
表生作用、生态环境等 )，目前正在向宇宙天体拓展
从研究的形式来看：主要是元素 (同位素 )在自然界的化学运动形式
从研究时间来看：包涵了整个地球、地壳演化和全部作用时间；对单个元素 (同位素 )来讲，是研究它们的发生、不断发展及螺旋式演化的全部历史。
地球化学是地质学与化学相结合的一门边缘科学，但本质上隶属于地球科学。
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地球化学研究的基本问题第一：元素 (同位素 )在地球及各子系统中组成第二：元素的共生组合和存在形式第三：元素的迁移第四：研究元素 (同位素 )的行为第五：元素的地球化学演化地球化学研究的基本问题
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第一：元素 (同位素 )在地球及各子系统中的组成
也就是元素 (同位素 )的含量及含量在空间、时间及不同地质产状地质体中的变化
这一问题是地球化学研究的了发点和基础资料
简而言之，为,量,的研究。
克拉克值、某区域元素丰度、某岩体元素含量等都属于这个问题地球化学研究的基本问题
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第二：元素的共生组合和存在形式
在中学学化学是我们就了解到，原子是构成自然物质的具有独立性质的最小单位，各种原子构成了客观的地质体
地质体内部的各种原子的结合和存在形式不是任意的、静态的，而是有条件的、变化的。它们受地质作用物理化学状态的控制，是随着地质历史的变动而变化的
因此 元素的共生组合和存在形式 是地质作用的物理化学条件及变动历史的指示剂
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例 1：
早期处于原生还原环境中的黄铜矿 (Cu以独立矿物形式存在 )，晚期在地表环境吕由于 O2,H2O
作用，最终被氧化为可溶解的 CuSO4
从黄铜矿变为硫酸铜是环境从还原状态转化为氧化状态的指示剂。
地球化学研究的基本问题
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第三：研究元素的迁移简而言之，就是,动,的研究，也就是元素在自然作用体系中的含量和存在形式在时间、空间上的变化。
例 2：元素从矿源层活化迁移到沉淀、成矿。
①某金属元素呈分散状态赋存于矿物颗粒表面，该元素含量较高，形成矿源层
②某个时期，其深部发生了某种地质作用，沿裂隙发生了热液活动，矿源层裂隙两侧物理化学状态发生了改变，
成矿元素被萃取至流体中迁移
③热液迁移到上部，由于物理化学条件的变化 (如岩石渗透率,Ph等 )，流体中元素又以新的结合方式沉淀下来。
地球化学研究的基本问题
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例 3：随着地壳运动，
矿体暴露地表，在表生作用下矿体发生风化、剥蚀，矿体中的成矿元素在地表进行扩散部分元素将进入生态地球化学循环地球化学的定义及研究的基本问题
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第四：研究元素 (同位素 )的行为
指的是元素 (同位素 )在自然界所发生的各种地质作用中的行为 (比如水的蒸发过程的同位素行为，岩浆结果过程中的微量元素行为等 )
通过行为的研究可揭示地质体成因机制地球化学研究的基本问题
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分析：由于 Cu2+主极化能力大于
Ca2+，粘土矿物吸附的能力大于,
为此高岭土等粘土矿物吸附了大量的铜离子，致使在风化的闪长斑岩中开成了 Cu的高值区。
弄清楚了引起高值区的地球化学原因后，结合其它证据可以指导找矿勘查工种的施工，如布钻。
液固粘土液固粘土
2
4
22
2
4
22
SOCa
Cu-
SOCu
Ca-
粘土矿物地球化学的定义及研究的基本问题
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三、地球化学学科的战略地位
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问题－天体、地球、
生命、人类和元素的起源和演化等重大使命，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。
促进科学发展和人类社会繁荣是地球化学作为一门学科存在的立足点，理论和应用相交织是地球化学能发挥其战略作用之所在。
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战略地位
四（三）大地球科学之一
许多重大地质理论的突破有赖于地球化学数据及理论的突破
地球化学已渗透到地质科学、环境科学等各个领域
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地球化学与其他学科的关系
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地球化学与其他学科的关系从表中我们可以看到以下几点
(1) 地球化学是地质学和化学相结合的一门边缘学科
(2)研究地壳物质成分的矿物学、岩石学、矿床学是地球化学的物质基础。目前正在向土壤、生物、
环境方向拓展；
(3)化学类的基础学科 (物理化学、胶体化学、化学热力学、化学动力学等 )是地球化学的巨大变化基础
(4) 目前地球化学研究的范围主要是岩石圈、水圈、
生物圈和大气圈，并向深部 (地幔、地核 )及空间
(宇宙天体 )发展。
(5) 地球化学的发展有赖于分析测试技术的进步
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地球化学与研究地球物质成分的矿物、
岩石、矿床学和化学的关系地球化学 矿物学 岩石学 矿床学 化学研究对象全部化学元素与同位素原子的集合体－矿物矿物的集合体
－岩石有用矿物的集合体－矿石、矿床元素及化合物研究内容元素在地球
、地壳中的演化活动的整个历史元素及化合物化学性质及行为研究对象所处的空间位置实验室只研究元素住院部活动历史过程中的某个阶段，元素活动的某个
“暂时”存在的形式地球、地壳全
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思 考 题
1,什么是地球化学 (地球化学的定义 )
2,地球化学的基本任务 (地球化学研究的基本问题 )
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关于课程的说明
考勤,签到与点名相结合
考核,读书报告
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教 学 参 考 书
阿,费尔斯曼 (著 )，杨静 (译 ),趣味地球化学．北方妇女儿童出版社,2003
欧阳自远 等，编著,地球的化学过程与物质演化,山东教育出版社,2001
尼查叶夫 (著 )，任庆文 (译 )．元素的故事．北方妇女儿童出版社,2003
C,J,阿莱格尔．陨石 地球 太阳系．地质出版社,1989
