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目录1

再版序言1

绪论1

一、地球化学的定义和任务1

二、地球化学的研究方法4

（一）获得地球化学实际资料的方法4

（二）实际资料的地球化学分析方法6

三、地球化学与其它科学的关系7

四、地球化学的发展简史9

（一）国外地球化学发展概况10

（二）地球化学在我国的发展12

五、地球化学的研究现状和发展方向13

第一章　太阳系和地球的构造及组成18

一、太阳系的组成19

（一）太阳的组成20

（二）太阳系元素的起源21

（三）行星的组成22

（四）形成行星的物质来源24

（五）元素在宇宙中的丰度24

二、月球的组成26

（一）月球的基本参数及一般特征26

（二）月球的主要岩石类型及化学成分27

（三）月球物质的演化28

（四）月球研究成果的若干启示31

三、陨石的化学成分及其分类32

（一）陨石的类型33

（二）陨石的平均化学成分35

（三）陨石的演化历史37

（四）我国陨石学研究的新发展37

四、地球的内部构造及组成41

（一）地球内部的主要分层41

（二）地球内部的若干地球化学特征46

五、地球的化学元素丰度及物质演化48

第二章　大气圈、水圈和生物圈的组成及其地球化学作用52

一、大气圈的组成及其地球化学作用52

（一）大气圈的构造52

（二）大气圈的成分53

（三）大气圈中主要气体的形成历史54

（四）大气圈中气体的平衡及主要气体的循环55

（五）研究大气圈的地球化学意义58

二、水圈的组成及其地球化学作用59

（一）海水的成分59

（二）陆地水的组成63

（三）地下水65

（四）重水67

（五）研究水圈的地球化学意义67

三、生物圈的组成及生物地球化学作用68

（一）生物圈的质量68

（二）生物圈有机体的组成69

（三）生物地球化学作用71

四、大气圈、水圈及生物圈的演化75

第三章　地壳中化学元素及其同位素的分布78

一、地壳中化学元素的分布78

（一）分布与分配的概念78

（二）克拉克值与丰度及其研究意义78

（三）地壳中化学元素和同位素的分布量79

（四）地壳中元素的同位素的分布量84

二、地壳中化学元素及同位素分布的若干规律86

三、各类岩石中化学元素的平均含量90

四、地壳中化学元素的分布在空间上及时间上的不均匀性90

第四章　原子的构造及元素地球化学分类102

一、原子的构造及其地球化学意义102

（一）原子的电子层结构102

（二）电离和电价112

（三）电离能（电离势）113

（四）负电性114

（五）离子电位117

二、化学元素的地球化学分类120

三、化学元素的发现及新元素的探索125

（一）新元素发现的意义及其探索途径125

（二）找寻新元素的现状和方向128

第五章　晶体化学基本原理131

一、原子和离子半径131

二、配位数137

三、极化现象139

四、晶体中键的类型143

五、晶体场理论145

（一）晶体场理论概要145

（二）晶体场理论在解释过渡元素晶体化学-地球化学的某些问题上的应用149

六、晶格能及晶体化学第二定律152

（一）决定类质同象的基本因素157

七、类质同象157

（二）类质同象类型及其规律160

（三）类质同象的分解——出熔现象164

（四）类质同象的研究方法164

第六章　热力学基本原理168

一、理想气体和理想溶液168

二、化学平衡和平衡常数169

三、逸度和活度170

四、热力学第一定律175

五、内能176

六、热函（焓）177

七、热容182

八、熵185

九、热力学第二定律187

十、自由能188

一、元素迁移的一般概念197

二、影响元素迁移的内在因素197

第七章　元素的迁移197

三、影响元素迁移的外在因素200

四、元素迁移的形式211

第八章　岩浆作用和伟晶作用的地球化学218

一、关于岩浆的起源问题218

二、岩浆熔融体中元素存在的形式221

三、岩浆演化过程中元素的活动规律222

（一）主要元素的地球化学行为223

（二）微量元素的地球化学行为227

（三）元素比值的变化229

四、超基性和基性岩的地球化学特征232

（一）概述232

（二）超基性、基性岩中某些成矿元素的地球化学行为233

五、中性岩的地球化学特征236

（一）矿物成分上的特征236

（三）含矿中性侵入岩体的主要特征237

（二）化学成分上的特征237

六、花岗岩类的地球化学特征238

（一）概述238

（二）不同成因花岗岩的地球化学特点239

（三）华南不同时代花岗岩的地球化学演化239

（四）含矿花岗岩体的主要特征242

（五）花岗岩中某些成矿元素的分布特征243

七、碱性岩的地球化学特征245

八、伟晶岩的地球化学特征246

（一）花岗伟晶岩的地球化学特征247

（二）霞石正长伟晶岩的地球化学特征251

第九章　火山作用的地球化学253

一、火山作用的一般地球化学特点253

二、不同地质构造环境及海相、陆相火山作用的地球化学特点255

（一）不同地质构造环境火山作用的地球化学255

（二）各类火山建造的地球化学特点259

（三）陆相、海相火山作用的地质-地球化学特征260

三、火山-岩浆作用的地球化学260

四、火山-热液作用的地球化学268

五、火山-沉积作用的地球化学272

六、我国火山作用地球化学研究实例——长江中下游某地区火山岩及玢岩铁矿277

（一）长江中下游某地区火山作用的地球化学277

（二）玢岩铁矿及其地球化学278

七、火山岩地球化学研究的取样方法和资料的整理应用281

（一）火山岩的地球化学取样方法281

（二）火山岩地球化学资料的整理和应用282

第十章　热液作用的地球化学284

一、热液成因以及成矿物质的来源284

（一）热液的种类及成因284

（二）热液中成矿物质的来源284

二、热液中金属元素的迁移形式286

三、热液作用过程成矿元素的沉淀原因和方式289

四、热液作用过程中的化学动态291

（一）地壳中氧的性状及其对热液成矿作用的影响291

（二）硫在热液沉淀中的动态293

（三）关于二氧化碳在热水溶液中的动态295

五、围岩蚀变的地球化学296

（一）围岩蚀变的类型297

（二）围岩蚀变过程中化学反应类型298

（三）围岩蚀变过程中元素的活化转移299

（四）围岩蚀变的交代分带300

（五）研究围岩蚀变的意义及研究方法302

六、与含矿花岗岩有关的气成-高温热液蚀变的地球化学303

七、含矿火山岩、次火山岩中近矿围岩蚀变的地球化学306

八、矽卡岩化及其成矿作用的地球化学309

第十一章　风化作用的地球化学316

一、影响风化作用的因素317

二、风化作用过程中化学元素的分异323

三、风化壳的地球化学325

（一）风化壳形成的地球化学阶段性及风化壳剖面的分带性325

（二）风化壳的地球化学类型327

（三）超基性岩风化壳的地球化学329

（四）花岗岩风化壳的地球化学331

（五）前寒武纪含铁石英岩风化壳的地球化学332

四、硫化物矿床氧化带的地球化学335

（一）硫化物矿床氧化的一般地球化学特征335

（二）硫化物矿床氧化带的地球化学演化336

第十二章　沉积作用的地球化学339

一、物质的搬运、沉积机制及沉积分异作用339

二、前寒武纪铁质石英岩沉积过程中铁的地球化学行为341

三、成岩过程中元素的再分配343

四、沉积岩中微量元素的分布规律345

（一）沉积岩中微量元素的分布345

（二）沉积岩中微量元素的组合349

五、地球沉积壳中岩石成分的地球化学演化350

六、地球化学相及确定沉积作用氧化还原环境的标志355

（一）地球化学相355

（二）沉积作用氧化还原环境的标志356

七、判别海陆相地层的地球化学标志357

（一）海陆相地层的微量元素标志357

（二）同位素方法358

（三）有机质的标志359

八、有机地球化学359

（一）地质体中有机化合物的主要类型359

（二）有机地球化学在石油地质上的应用361

（三）有机地球化学在沉积成矿中的应用362

（四）作为地球化学环境指标的有机化合物363

（五）利用氨基酸测定地质年龄363

（六）有机地球化学的研究有助于生命起源与演化问题的解决364

第十三章　变质作用的地球化学365

一、影响区域变质作用的因素365

二、变质相和变质相系369

三、变质交代作用中元素活动的一般规律370

四、混合岩化、花岗岩化作用的地球化学特征373

五、变质岩恢复原岩的岩石化学及地球化学方法379

（一）变质成矿作用过程中元素活动的一般规律386

六、变质成矿作用的地球化学386

（二）变质成矿作用中铁的地球化学388

附记：关于地质叠加与再造作用391

第十四章　同位素地球化学393

一、自然界同位素及其丰度变化的原因393

（一）放射性同位素及其蜕变规律393

（二）天然核反应与宇宙射线396

（三）同位素的分馏399

二、放射性地质年代学与放射成因同位素地球化学402

（一）钾-氩法403

（二）铷-锶法406

（三）铀-钍-铅法412

（四）年青样品的放射年龄测定方法419

（五）地质年表420

（一）碳同位素地球化学422

三、稳定同位素地球化学422

（二）氧同位素地球化学424

（三）硫同位素地球化学426

四、同位素地质温度计429

第十五章　实验地球化学432

一、成岩作用的地球化学模拟实验433

（一）几种常用实验设备433

（二）花岗岩类形成机理及地球化学模拟实验研究435

二、内生成矿作用的地球化学模拟实验438

（一）铌、钽成矿作用的地球化学模拟实验438

（二）铁的成矿作用模拟实验440

三、淋滤交代蚀变作用地球化学模拟实验443

四、外生成矿作用的地球化学模拟实验445

五、矿物中包裹体的地球化学系统研究446

（一）包裹体类型的划分与成岩、成矿关系446

（二）利用气-液相包裹体进行成岩、成矿温度测定451

（三）包裹体中固体矿物及气-液体成矿介质化学成分的测定455

一、地球化学在找矿勘探上的应用466

第十六章　应用地球化学466

（一）几种常用的地球化学找矿方法简介467

（二）同位素在地球化学探矿上的应用471

（三）遥测技术在化探上的应用471

（四）海洋地球化学探矿472

（五）矿物中包裹体测温找矿方法472

二、地球化学在矿产资源综合利用方面的应用473

三、环境地球化学在工农业和保健事业中的应用477

（一）地质环境与生物体的关系478

（二）环境地球化学与环境保护480

（三）环境地球化学在医疗保健上的应用482

（四）环境地球化学在农牧业上的应用485

第十七章　数理统计在地球化学研究中的应用487

（一）实测数据的属性488

（二）平均数的计算方法488

一、地球化学实测数据的特征数488

（三）标准离差（方根差）的求法490

（四）异常下限的求法490

（五）数据的分组490

二、元素在地质体中的概率分布形态492

（一）正态分布492

（二）用正态概率格纸确定平均值、标准离差和异常下限493

（三）用正态概率格纸作图法进行多个地质体的分解494

（二）用相对误差评价分析质量496

三、数据质量的检验496

（一）数据可利用程度的简单估计496

（三）质量检验的方差分析方法497

四、一种处理数据的方法——滑动平均分析499

五、趋势分析500

六、判别分析502

七、点群分析505

参考文献508