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前言5

第一篇　普通地球化学基础6

第一章　地球化学的一般概念6

一、地球化学发展简史6

二、地球化学与其他学科的关系及发展趋势8

三、地球化学的主要任务8

第二章　元素在地球中的丰度、分布与分配9

一、丰度、分布与分配的基本概念9

二、元素在地壳中的丰度、分布与分配9

（一）元素在地壳中的丰度9

（二）地壳化学成分的特征及其成因12

（三）元素在岩石圈中的分配16

（四）元素在水圈、大气圈、生物圈中的分配17

三、元素在地球以及太阳系中的丰度21

（一）元素在地球中的丰度21

（二）太阳大气圈的化学成分24

（三）太阳系其他行星的化学成分25

（四）元素在太阳系中的丰度25

第三章　元素在地球中的结合规律与存在形式33

一、原子的电子壳层结构概述33

（一）基本粒子的波动性33

（二）电子的波函数33

（三）电子波动的四个量子数33

（四）电子轨道（电子云分布）33

（五）电子层与亚层的能级33

（六）轨道电子充填规律33

二、元素的某些晶体化学与物理化学性质34

（一）原子半径与离子半径34

（二）电离能47

（三）电子亲和能50

（四）电负性50

（五）离子电位52

（六）体积度（比容）53

（七）离子的生成热及比焓56

三、元素结合的空间与能量关系56

（一）化学键56

（二）配位数57

（三）化合物的生成热及比焓58

（四）晶格能59

（五）晶体配位场及其地球化学意义65

（六）分子轨道的地球化学意义概述77

四、元素的存在形式与共生关系分类（一般地球化学分类）82

（一）А．Е．Ферсман的元素地球化学分类83

（二）А．Н．Завариикий的元素地球化学分类83

（三）V.M.Goldschmidt的元素地球化学分类84

（四）北京大学地球化学教研室的元素地球化学分类84

第四章　地质作用中元素存在形式的演化规律88

一、水溶液与电离理论的引用88

（一）天然化学反应的一般特性88

（二）酸碱度的控制作用89

（三）质量作用定律的地质意义91

（四）溶度积的地质意义92

（五）离子强度与盐效应93

（六）氧化还原电位的控制作用93

（七）胶体的作用99

二、平衡态热力学的地质意义102

（一）有关热力学基本概念的地质叙述102

（二）热力学的几个基本定律103

（三）平衡态热力学在地质研究中的实际应用106

1．确定反应进行方向与温度压力界限106

2．确定化学反应的活度控制条件109

3．确定元素的亲和性能111

4．平衡的判定112

5．根据Clapeyrn方程求平衡状态的P.T关系113

6．判断组分在作用过程中的分配趋势115

7．地质温度计的建立116

8．求温度、逸度、活度的各种图解117

9．求PH与Eh的关系119

10．关于相律的应用121

第五章　同位素地球化学123

一、关于同位素分馏123

（一）平衡分馏作用123

（二）动力分馏作用124

（三）物理化学分馏作用124

二、个别轻元素的同位素地球化学126

（一）天然同位素丰度126

（二）硫同位素地球化学126

（三）氧同位素地球化学132

（四）碳同位素地球化学134

三、放射性同位素与放射性成因同位素的分馏134

四、关于同位素计时135

（一）U.Th—Pb法135

（二）K—Ar法135

（三）Rb—Sr法136

第二篇　地球综合场概论138

第六章　非平衡态地质作用过程探讨138

一、研究非平衡态地质作用过程的重要意义138

（一）地质作用的特殊性质138

（二）研究非平衡态作用过程的必要性140

二、成岩成矿作用统一理论与模式的建立143

（一）平衡相变与平衡结构述评143

（二）非平衡相变与突变耗散结构145

1．非平衡相变的基本概念145

2．关于耗散结构147

3．地质作用中的非平衡相变与突变耗散结构147

（三）扩散型作用与渐变耗散结构150

1．扩散型作用的一般概念150

2．关于渐变耗散结构150

3．扩散型作用的地质意义150

（四）建立成岩成矿统一理论的基本原则151

1．平衡态与非平衡态作用过程的统一152

2．化学反应型与扩散型作用的统一152

3．突变与渐变的统一152

4．宏观与微观的统一152

第七章　地球综合场基本原理154

一、场论基础及其地质描述154

（一）数量场与梯度154

（二）矢量场的散度与旋度154

（三）管量场与势量场155

二、综合场的基本概念与重要意义156

三、扩散方程的选择与推演157

（一）扩散方程的选择157

（二）组分运移特性参量与扩散分离效应的导出158

四、综合场中物质组分运移分异的一般情况159

五、元素的运移组合分类（基本地球化学分类）160

第八章　地能场与地球物质的分异运动164

一、对一次岩浆作用过程的概要分析164

（一）原始岩浆的形成164

（二）岩浆的运移分异作用164

二、各级地能场与物质组分的各级分异165

（一）一级场与一级分异165

（二）二级场与二级分异170

（三）三级场与三级分异172

（四）四级场与四级分异174

（五）五级场与五级分异174

三、水圈和大气圈物质组分的运移与分异176

第九章　地能场与成矿分离效应179

一、成矿分离效应的特殊含义与一般原理179

（一）成矿分异的根本机制179

（二）关于“矿液”和“矿浆”180

（三）关于“障”和“过滤效应”181

二、矿床实例181

（一）河南舞阳铁矿床的古能场分析181

（二）新疆雅满苏铁矿床的古能场分析184

（三）甘肃金昌（河西堡）铜镍矿床的古能场分析184

（四）白银铜矿床的古能场分析184

第十章　综合场成矿预测与找矿193

一、综合场成矿预测与找矿的一般原理与方法193

二、古能场测定194

（一）古压力测定194

（二）古温度测定195

（三）古电位测定196

三、成矿预测与找矿实例197

（一）甘肃地区古综合场分布与成矿预测197

（二）白银黑石山一带古综合场分布与成矿预测211

主要参考文献224