地球化学答案A

试卷类别

A B

使用班级 015011 使用学期

2003年下 任课教师

马振东 教研室主任 审核签字

李方林

中国地质大学（武汉）答题专用纸 教务处制 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分

得分 评阅人 答题内容： 一、 概念题 1、 浓度克拉克值＝元素在某一地质体中平均含量/元素的克拉克值，它反映元素在地质体中集中和分散程度，大于1说明相对集中，小于1说明相对分散。 2、 元素的地球化学亲和性，指阳离子在地球化学过程中趋向于同某种阴离子结合的性质。分亲铁性（趋向于单质形式产出）、亲硫性（趋向于与硫形成强烈共价键的性质）和亲氧性（趋向于与氧形成强烈离子键的性质） 3、 K不稳定常数，即络合离子的溶解平衡常数 4、 Eu，反映Eu与REE整体分离程度的参数，＝2EuN/（SmN+GdN） 5、 同位素分馏系数,反映同位素在同种或不同种化合物中分馏程度的参数，＝同位素在A物质中的比值/同位素在B物质中的比值， 二、 问题题（40分，每题10分） 1、 分析在岩浆结晶分异过程中分配系数KD＝0.25和 KD＝4这两个微量元素的地球化学行为。 F由1趋向0，反映的是熔体逐渐结晶的程度，F＝0时完全结晶，KD＝0.25的微量元素是不相容元素，随结晶程度增加，其在残余熔体中的浓度不断增加，即Xtr熔体X0逐渐增大，理论上可增至原始岩浆浓度10倍以上； tr熔体KD＝4的微量元素属相容元素，在岩浆结晶过程其行为与不相容元素相反，随结晶程度增大，其浓度在残余岩浆中逐渐减小，由公式可以算出变化程度与F的关系。 2、 讨论在自然界中由于氧化还原条件的变化稀土元素的分异。 稀土元素的分异主要体现于Eu和Ce二元素，前者易还原成二价阳离子，后者易氧化四价阳离子，从而与整体三价的REE发生分离。Eu2+易与Ca2+ 性质相似，因此易与类质同象替代Ca2+如在早期结晶的斜长岩中出现铕正异常，而后期结晶的岩石中出现铕负异常。Ce4+在弱酸性条件下易发生水解而滞留原地，使淋滤出的溶液贫Ce，形成Ce负异常，在海水中亦易形成Ce与REE的分离。 3、 以Rb-Sr等时线法为例说明同位素年龄测定公式。 N0-N=D=Net-N=N(et-1) t=1/ln(1+D/N) 据衰变规律，上述公式中t为时间，为衰变常数，D为由衰变形成的子核原子数， N为现存母核原子数， N0为母核原有原子数。对于Rb-Sr法有 87Sr样品-87Sr初始=87Rb(et-1)，显然定年需要已知87Sr初始，这对实际操作有困难，为此人们设计等时线年龄方法，假定地质体中初始锶分布均匀，而铷分布是不均匀的，随时间变化，在地质不同部位由铷衰变形成的锶也不一样，通过最小二乘法拟合出线性方程，并获得锶初始值和斜率，然后求年龄。在实际工作中方程两边同时比上稳定同位素86Sr以提高分析精度，从而提高测年精度，有公式如下 87Sr878786SrSr＝Rb（et1) 样86Sr初86Sr样87以Sr87Rb86Sr为纵坐标，86Sr为横坐标作图或进行线性拟合即可求得截距即锶同位样样素初始比值和斜率,即et-1值,从而可以求得年龄 t 的值。 4、 试分析“氧、氢同位素纬度效应”的原因。 是由于轻同位素周而往复的“蒸发—凝聚”物理分馏形成的。质量数小的H216O趋向于进入蒸相中，而较重的D218O趋向于凝聚在液相中，在地球的高纬度地区，蒸发作用不明显，因此高纬度地区水分馏作用不明显，D‰、18O‰最低，而低纬度的赤道地区蒸发作用强烈，经周而复始的反复分馏使D和18O在水中浓集程度越来越大，因此会出现如图所示的“氧、氢同位素纬度效应”，克雷格线较明显地表示了D‰、18O‰与纬度间存在的近似线性关系。 三、 读书报告（40分） 试论地球化学体系中元素的“量、质、动” 四、作业（10分）