地球化学

　　目录前言绪论 1第一节 地球化学的定义和研究任务 1一、地球化学的定义 1二、地球化学的研究任务 2第二节 地球化学的研究方法 2一、野外地质研究方法 3二、实验室研究方法 3三、地球化学的资料分析 5四、地球化学文献阅读 6第三节 地球化学的发展历史和研究现状 7一、美国的地球化学 7二、俄罗斯的地球化学 8三、欧洲的地球化学 9四、中国的地球化学 10主要参考文献 11第一章 宇宙和地球的成因及组成 12第一节 宇宙的成因 12一、现代宇宙成因假说 12二、化学元素的起源 14三、元素在宇宙中的丰度 16第二节 地球的演化 20一、太阳及行星的性质 20二、地球的成因 20三、地球的内部结构 21四、地球的化学元素丰度 22第三节 月球的组成 23一、月球的主要岩石类型 23二、月球的化学组成 24三、月球和地球的若干特征对比 25四、月球的开发和利用 26第四节 陨石的化学成分及其分类 27一、陨石的类型 27二、陨石的平均化学成分 29三、陨石的演化历史 30四、陨石研究实例：吉林陨石雨 31小结 32习题 33主要参考文献 33第二章 地壳及地幔中化学元素的分布 35第一节 地壳中化学元素的分布 35一、地壳中化学元素的分布与分配 35二、地壳中化学元素的丰度——克拉克值及其研究意义 37三、地壳中化学元素丰度研究发展简况 38第二节 地壳的结构与岩石组成 40一、大陆地壳结构及岩石组成的研究方法 41二、大陆地壳的结构 42三、大洋地壳的结构模型 43第三节 地壳的化学组成 43一、地壳的化学成分估测方法 43二、大陆地壳化学组成安山岩模式 44三、大陆地壳化学组成英云闪长岩模式 48四、大洋地壳的化学组成 50五、地壳中化学元素的分布特点 50第四节 地幔的结构及组成 53一、地幔的结构 53二、地幔的化学组成 55三、地幔的端元组成 57第五节 地壳与地幔的相互作用及物质交换 58一、岩石圈物质的循环 58二、地幔柱岩石圈的相互作用 59三、壳幔物质交换的几种理论模式 60小结 62习题 63主要参考文献 63第三章 晶体化学 67第一节 原子的电子层结构 67一、原子 67二、化学元素周期表 67三、原子的玻尔理论 69四、原子的薛定谔模型 69五、原子的电子层结构 70六、元素的地球化学分类 70第二节 晶体结构 73一、离子和离子半径 73二、离子配位 75三、化学键 76四、典型晶体结构 77第三节 晶体中的离子置换——类质同象 77一、类质同象和同质多象 77二、戈尔德斯密特元素置换定律 78三、出溶 78四、同质多象 79第四节 晶体场理论 79一、晶体场理论概述 80二、晶体场理论的应用 81小结 81习题 81主要参考文献 82第四章 地球化学热力学 83第一节 概述 83第二节 热力学第一定律 84一、能量守恒 84二、功和热 84三、第一定律的数学表达 85第三节 热力学第二定律 86一、第二定律 86二、熵和熵增原理 87三、热力学函数与基本方程 89第四节 多组分系统的热力学 92一、化学势、逸度和活度 92二、平衡和平衡常数 95三、相律和相图 98小结 103习题 104主要参考文献 105第五章 稳定同位素地球化学 106第一节 稳定同位素基本概念和分馏机理 106一、基本概念 106二、稳定同位素分馏机理 108第二节 同位素地质温度计 11o一、基本原理 110二、同位素分馏方程的建立 111三、同位素平衡的判别 112四、同位素测温方法及常用的测温方程 113第三节 氢、氧同位素地球化学 115一、氢、氧同位素组成和分馏 115二、不同地质储库的氢、氧同位素组成 116三、氢、氧同位素地质应用 120第四节 碳同位素地球化学 124一、碳同位素组成和分馏 124二、不同地质储库的碳同位素组成 125三、碳同位素地质应用 127第五节 硫同位素地球化学 129一、硫同位素组成和分馏 129二、不同地质储库的硫同位素组成 131三、硫同位素地质应用 133小结 135习题 136主要参考文献 137第六章 放射性同位素地球化学 141第一节 放射性同位素衰变原理 141一、放射性衰变方式 141二、放射性衰变定律 142三、放射性同位素年龄测定原理、条件及地质含义 143第二节 Rb-Sr年代学及Sr同位素地球化学 145一、Rb和Sr的地球化学 145二、Rb-Sr同位素年代学 145三、Sr同位素地球化学示踪 148第三节 Sm-Nd同位素年代学及Nd同位素地球化学 150一、Sm和Nd的地球化学 150二、Sm-Nd同位素年代学 151三、Nd同位素地球化学示踪 152第四节 U-Th-Pb年代学及Pb同位素地球化学 155一、U、Th、Pb的地球化学 155二、U-T-Pb同位素年代学 156三、Pb同位素地球化学演化和示踪 160第五节 大洋火山岩和大陆火成岩的Sr-Nd-Pb同位素示踪 161一、大洋火山岩Sr-Nd-Pb同位素示踪 161二、大陆火成岩Sr-Nd-Pb同位素示踪 166第六节 K-Ar和Ar-Ar同位素年代学 169一、K和Ar的地球化学性质 169二、K-Ar法定年和K-Ar等时线 169三、40Ar-39Ar定年 171小结 173习题 173主要参考文献 174第七章 水溶液地球化学 179第一节 水和水圈 179一、水的分子结构和键合特征 179二、水的性质 180三、高温高压下的水 180四、水圈的组成 182五、天然水的类型、特征和分布 183第二节 水溶液和络合作用 183一、酸和碱 183二、水的离解和pH值 184三、C02在水中的溶解和酸的离解 185四、水解作用 187五、海水的pH缓冲 188六、水溶物种和离子的水合 189七、络合作用和络合物 190第三节 矿物在水中的溶解和沉淀 191一、溶解和溶解度 191二、碳酸盐矿物和硫酸盐矿物的溶解和沉淀 193三、SiO2矿物的溶解和沉淀 195四、卤水和蒸发岩 196第四节 氧化和还原 196一、氧化还原反应 196二、电极电势和电子活度 197三、氧化还原电位 198四、Eh-pH图解 199第五节 水溶液—矿物界面 201一、界面的性质 201二、吸附作用 203三、离子交换 204四、胶体 205第六节 热液成矿作用 206一、成矿热水溶液 206二、热液围岩蚀变和水岩反应 208三、热水溶液中金属物质的存在和迁移形式 209四、金属矿物从热水溶液中的沉淀 212小结 213习题 214主要参考文献 214第八章 有机地球化学 217第一节 生物圈 217一、生物圈中化学元素的分布 217二、光合作用和有机质的形成 220三、生物圈的演化 223第二节 地质体中的有机质 225一、生物的化学组成及其特征 226二、地质体中的有机质 230三、生物标志化合物 232四、干酪根 236第三节 沉积有机质的演化 239一、沉积有机质演化过程中重要的有机化学反应 239二、有机质演化阶段 241三、沉积有机质演化的化学动力学 243第四节 沉积有机质的稳定同位素地球化学 245一、光合作用和稳定碳同位素 245二、沉积有机质演化过程中的同位素分馏 246三、碳的单体分子同位素研究及其意义 248第五节 有机地球化学的应用 250一、可燃有机矿产地球化学 250二、金属和非金属元素的有机地球化学 257三、环境有机地球化学 260小结 265习题 266主要参考文献 266第九章 风化作用地球化学 269第一节 大气圈 269一、大气圈的分层和组成 269二、温室气体和全球气候 271三、大气酸沉降（酸雨） 272四、大气颗粒物（大气气溶胶） 273第二节 化学风化作用 273一、风化作用的化学反应 274二、影响化学风化的介质因素 277三、矿物对化学风化的敏感度 278四、化学风化引起的成分变化 280第三节 黏土矿物 283一、晶体结构 283二、分类和化学组成 285三、黏土的胶体性质和离子交换能力 289第四节 土壤 292一、土壤剖面和土壤分类 292二、土壤化学性质 294三、土壤发育过程 296小结 298习题 298主要参考文献 299第十章 沉积—成岩作用地球化学 301第一节 沉积作用地球化学 301一、沉积作用的主要搬运介质 301二、元素的表生迁移形式 302三、元素的表生地球化学活动性及其度量 307第二节 成岩作用地球化学 311一、成岩作用的概念和定义 311二、成岩作用系统及其演化阶段 312三、成岩作用中的流体释放和自生矿物 314第三节 沉积—成岩作用的地球化学分异 319一、机械分异 319二、化学分异 320三、生物分异 321第四节 沉积岩的组成和地球化学特征 323一、沉积旋回的元素分布特征 323二、沉积岩中的微量元素分布特征 324三、元素的沉积组合和表生地球化学障 326小结 327习题 328主要参考文献 329第十一章 岩浆作用地球化学 331第一节 岩浆的组成及其主要物理化学性质 331一、岩浆的化学组成和火成岩化学分类 331二、硅酸盐熔体的结构 334第二节 岩浆的地球化学分异 336一、鲍温反应系列和岩浆结晶作用 336二、部分熔融 338三、造成岩浆成分变化的其他作用 340第三节 分配系数理论和微量元素地球化学模型 342一、亨利定律和分配系数 343二、

　　《地球化学》是一部地球化学方面的基础理论教材，力图反映近年来本学科取得的新进展，提供国内外有关地球化学研究的新资料和成果。　　《地球化学》除绪论外，共分十三章，大致可分为三个组成部分。一部分阐述地球化学的基本理论。其中包括宇宙地球化学的基本问题；地球各个层圈的结构与组成；晶体化学和热力学基本原理；稳定同位素地球化学与同位素地质年代学；有机地球化学以及水溶液中元素的地球化学行为。第二部分详细地论述了各种地质作用过程中的地球化学问题。重点讨论了在风化、沉积、成岩、变质和岩浆作用过程中元素的分布、迁移、集中和分散的规律，以及元素和同位素对示踪各种地球化学过程的应用。第三部分介绍了与全球变化有关的元素地球化学循环问题。每章均附有习题和参考文献，书末列有地球化学名词索引，以便读者自学或进一步研究之用。