【地化考研考博试题】地球化学试题答案（2010）

中国地质科学院2010年博士研究生及入学考试试题科目代码：2015 科目名称：地球化学参考答案一、名词解释与简答题（本题共10小题，每小题3分，共30分）1、自然体系中，元素丰度值大于1的元素，Si、K、Na等；2、自然体系中，元素丰度值小于1的元素；Zr、Hf、Sr等；3、5种，独立矿物、类质同象、超显微包裹体、吸附、与有机质结合；独立矿物和类质同象；4、Nb、Ta、Zr、Hf、P、Th、HREE；5、K、Rb、Cs、Sr、Ba；6、+10；7、大于；8、沉积碳酸盐；9、较高CO2和H2O含量；10、某种地质体中，元素平均含量与其克拉克值之比；大于1时为相对集中，小于1时为相对分散。二、简要论述题1、（1）氧化还原反应：电子转移反应；（2）脱水和水解反应：水电离的H+或OH进入矿物晶格，分别取代其中的阳离子或阴离子，从而使矿物解体形成新矿物；（3）水合作用：水分子整体进入矿物晶格的反应；（4）碳酸盐化和脱碳酸盐化反应：碳酸根和重碳酸根离子与矿物或岩石间发生的作用；（5）阳离子交换反应：粘土矿物或胶体的交换吸附过程中发生的反应。2、（1）易溶盐类-氯化物和硫酸盐；（2）碱土金属的碳酸盐和SiO2等；（3）Fe、Mn、P的化合物以及V、Cr、Ni、Co、Cu等元素；（4）石英、硅酸盐和铝硅酸盐类。3、（1）它们是性质极为相似的地球化学元素组，在地质-地球化学作用过程中整体活动；（2）它们的分馏情况能灵敏地反映地质-地球化学作用的性质，有良好的示踪作用；（3）除了受岩浆熔融外，稀土元素基本上不破坏它们的整体组成特征；（4）在地壳各岩石中分布广泛。4、如果矿石铅与围岩铅（沉积岩或火成岩）的同位素组成相似或年龄一致，则当围岩是沉积岩时矿床可能属于同生沉积矿床，若围岩是火成岩时矿床可能属于岩浆热液成因。若矿床围岩是不同时代的沉积岩，而且在不同地层中均有矿化，矿石铅同位素组成与围岩铅又迵然不同，矿质来源应与围岩无关，它是由热液从其他源区搬运来的。5、5、三、论证题1、地壳的形成和发展直接涉及和影响到壳幔相互作用及壳幔间的物质循环。壳幔相互作用的主要表现为通过地幔部分熔融形成的岩浆构成新生地壳，再由地壳通过不同方式（俯冲、拆沉等）回返地幔，并且有一部分回返地幔的地壳物质可经部分熔融岩浆再循环进入地壳。这种壳幔物质循环中正向和逆向过程的速率和规模，以及参与再循环壳幔物质交换的规模，基本上控制着壳和幔的发展与演化。地壳内部的物质演化主要涉及下地壳岩石变质脱水形成的溶液和部分熔融产生的岩浆向上地壳的运移，以及上地壳物质（沉积物、火山岩和长英质侵入岩）通过深埋和深构造运动向地壳深部和回返。这样的壳内物质循环对于大气圈、水圈和生物圈是开放性的，这些层圈的相互作用和物质交换必然会影响地壳的化学演化。地幔岩浆气体通过火山喷发可以直接进入大气圈和海洋，而大气-海洋系统的物质经过沉积及通过而后的板块俯冲又部分地回返地幔。这样，围绕地壳的发展和演化就勾画了一幅复杂的层圈相互作用和物质循环的图景。2、一般归结为以下几个方面：（1）地球热能的减少；（2）全球构造体制的变化；（3）大气圈、水圈、地壳和生物圈的发展演化；（4）与全球构造发展有关的大陆的聚散、抬升、剥蚀等因素，其中构造因素一般被强调为主导性的因素。对于地球化学作用来说，特定的构造类型和环境就意味着作用的特定物源（因沟通壳、幔中特定的物质源区）、通道和活动场所，因而在相当程度上决定着其地球化学过程具特定的物理化学条件，从而生成特征不同地球化学作用产物。此外，化学元素的丰度和性质也是影响岩石和矿物类型演化不应忽视的因素。一般说来，地壳丰度大的元素可通过一次地质-地球化学作用就富集成矿，如岩浆和沉积成因铁矿、沉积铝土矿等；而大多数微量元素需通过多次地质-地球化学作用反复浓集才能达到矿石水平，因而这些元素的矿床往往是多来源、多成因的。