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第一章元素的丰度与分布16

第一节 元素的宇宙丰度16

第二节 元素在地球中的分布37

一、地壳元素丰度的计算37

二、地球的元素丰度47

三、地壳元素丰度规律49

四、元素在地壳各类岩石中的分布49

第三节 元素丰度的应用50

参考文献52

第二章天体化学54

第一节 概述54

第二节 元素的丰度和元素的起源54

一、元素丰度54

二、元素的起源55

一、太阳系的物质来源59

第三节 太阳星云的化学演化59

二、太阳星云的凝聚模式60

第四节 行星、卫星及彗星化学60

一、起源及其化学组成61

二、大气的化学组成62

三、地质构造与演化特征63

四、行星地质演化史65

五、彗星与小行星化学65

第五节 陨石、星际气体与尘埃66

一、概述66

二、球粒陨石与无球粒陨石67

三、铁陨石与石－铁陨石68

四、陨石中的有机质68

五、星际气体与尘埃69

第六节 宇宙演化的时间序列70

一、撞击坑与玻璃陨石71

第七节 地外物体撞击与生物灭绝事件71

二、诱发生态环境灾变与生物灭绝72

三、白垩纪－第三纪（K—R）的生物灭绝74

四、其它地质界线的生物灭绝75

参考文献76

第三章地球的圈层及组成82

第一节 地球的圈层构造及成因82

第二节 地球各圈层的结构及基本组成83

一、大陆地壳的结构和组成83

二、大洋地壳的结构和组成85

三、地幔的结构和组成86

第三节 地幔的化学不均一性91

一、研究方法92

二、地幔化学不均一性的证据96

三、地幔与地壳的物质交换99

四、地幔的化学演化103

第四节 岩石圈演化的主要化学特征105

参考文献108

第四章地球化学热力学与地球化学动力学111

第一节 自然流体的化学平衡112

一、高温高压下水的性质113

二、自然流体的化学类型113

三、自然流体的化学平衡计算114

四、活度系数116

五、溶液相与气相的分离119

第二节 矿物溶解度及元素在流体中存在形式的热力学120

第三节 矿物相平衡123

一、自由能曲面及其在空间中的相交——相图及相界面的实质124

二、质量作用定律124

第四节 矿物固溶体131

一、固溶体的热力学关系式132

三、正规溶液模型133

二、理想固溶体模型133

第五节 非平衡态热力学基础134

一、基本概念134

二、不可逆过程热力学的守恒方程136

三、平衡热力学的线性现象定理136

四、非线性非平衡态热力学138

第六节 地球化学动力学140

一、化学动力学基础知识140

二、矿物－水反应的化学动力学144

三、表面化学过渡态理论148

第七节 地球化学流体动力学152

一、孔隙介质中的地球化学流体动力学152

二、断裂裂隙介质中的流体动力学154

第八节 化学反应与流体流动耦合动力学模型155

参考文献156

第一节 微量元素的概念及分类159

第五章微量元素地球化学基本概念及有关理论问题159

一、以微量元素在固相－液相（气相）间的分配特征分类160

二、以熔融过程中挥发与难熔程度分类161

三、以元素在地球（地壳）形成和演化过程中分散与富集特点分类162

第二节 稀溶液与亨利定律163

第三节 能斯特定律和分配系数168

一、分配系数169

二、分配系数的测定170

第四节 岩浆形成和演化过程的微量元素地球化学模型174

一、部分熔融模型174

二、结晶作用模型176

三、混合作用模型178

第五节 岩浆岩成岩过程的鉴别184

一、部分熔融和分离结晶184

二、混合作用与过程186

第六节 岩浆岩成岩定量模型中地球化学参数的确定方法188

第七节 岩浆岩成岩模型计算实例194

参考文献201

第六章同位素地质年代学与同位素示踪理论203

第一节 应用放射性衰变、裂变与核反应计时的基本原理204

一、直接确定Po的方法204

二、测定现代母子体比值的方法205

三、测定初始和现在子体同位素组成以及母子体含量的方法205

四、应用参考体系消去Do的方法206

五、等时线方法206

第二节 U-Th-Pb同位素体系207

一、Pb-Pb等时线年龄207

二、不一致线模式208

三、三阶段模式210

四、矿石铅模式年龄计算211

第三节 冷却年龄与封闭温度214

二、超净化学实验室技术216

一、放射性活度测定216

第四节 典型的测量技术与方法216

三、高精度同位素质谱微区离子探针质谱测定技术217

四、同位素稀释法217

五、将母体活化成子体元素同位素的质谱测量方法218

六、阶段加热与阶段淋洗技术218

第五节 参考系与示踪同位素表示方法219

第六节 同位素体系的混合模式221

第七节 部分熔融理论与同位素体系223

一、平衡部分熔融223

二、分异部分熔融224

第八节 结晶分异同化混染模式225

第九节 壳幔体系同位素演化模式228

一、体系的划分228

二、质量平衡（budget）方程228

三、质量流方程229

四、物质流方程230

五、Zartman的铅构造模式231

第十节 同位素体系多维空间拓扑结构研究232

一、建立多维同位素空间数据矩阵233

二、数据集合的惯量矩阵分析法233

三、最大展布平面投影234

四、超平面投影235

五、多维空间点集图象性质判别236

第十一节 模式年龄计算及其地质意义237

一、模式年龄的参数选择237

二、模式年龄计算238

三、混合模式年龄的意义与计算239

参考文献241

第七章流体地球化学243

第一节 地壳中的流体243

一、流体的定义243

二、地球中的流体243

三、地壳的去流体作用——流体的形成244

四、地壳中流体的分类247

第二节 流体和岩石的相互作用250

一、太古宙绿岩带成矿流体与岩石的相互作用简述250

二、海水－玄武岩的相互作用252

三、花岗岩与地下水的相互作用255

第三节 流体的物理化学性质表征257

一、流体的状态方程257

二、体系及相图257

第四节 成矿流体267

一、岩浆热液及其成矿作用267

二、变质流体271

三、热卤水274

参考文献282

第八章地质作用地球化学284

第一节 岩浆作用284

一、岩浆起源与演化过程中元素的活动规律284

二、主要岩类的地球化学特性287

三、火山作用地球化学290

第二节 沉积作用293

一、母岩风化地球化学293

二、搬运沉积地球化学295

三、埋藏成岩地球化学298

四、沉积环境的地球化学标志300

第三节 变质作用301

一、变质相、变质相系及变质作用PTt轨迹302

二、变质岩恢复原岩的地球化学方法307

三、变质作用过程中元素活动的一般规律308

第四节 改造作用311

一、改造作用的定义、类型及主要特点311

二、改造作用中元素的活动规律313

三、改造成矿作用研究中一些问题的讨论318

一、关于大气圈和水圈的形成和演化319

第五节 表生作用319

二、大气的组成控制着表生风化淋滤作用及其历史演化321

三、海水的化学演化对成矿作用的制约323

参考文献326

第九章有机地球化学329

第一节 概述329

一、有机地球化学的基础研究领域329

二、有机地球化学应用研究领域330

三、我国有机地球化学发展概况331

第二节 分子有机地球化学332

一、类异戊二烯烷烃化合物333

二、甾烷336

三、萜类化合物336

四、新的卟啉类化合物340

五、有机含硫化合物340

六、异常生物标志化合物344

一、我国陆相石油地球化学研究345

第三节 石油有机地球化学345

二、我国海相石油地球化学研究346

三、我国煤成烃地球化学研究348

第四节 金属成矿有机地球化学352

一、矿源层有机质以腐泥型为主353

二、容矿层有机质主要是石油沥青354

三、石油沥青演化与成矿温度窗355

四、成矿流体有机质的性质及元素的活化、迁移与沉淀357

五、层控矿床与古油藏的共生关系360

第五节 环境有机地球化学361

一、生物标志化合物与古生物输入361

二、生物标志化合物与沉积环境363

三、生物标志化合物与大气飘尘的成因367

参考文献371

第一节 环境地球化学的出现与发展379

一、环境地球化学与生物地球化学379

第十章环境地球化学379

二、环境地球化学的三个发展阶段380

第二节 碳循环与全球变化385

一、全球地球化学和生物地球化学循环385

二、碳循环387

第三节 硫循环与全球变化401

一、硫地球化学循环简化模型401

二、中国大陆上的两个硫循环系统403

第四节 陆地生态系统与大气间物质的交换414

一、微量气体的地－气交换414

二、陆地生态系统中微量气体甲烷的释放源及释放通量415

三、控制微量气体甲烷释放的因素423

四、地－气交换过程的同位素地球化学427

参考文献432

第十一章气体地球化学434

第一节 气体地球化学发展简史434

第二节 气体地球化学学科特点和研究范围435

第三节 天然气地球化学438

一、未来能源的选择438

二、天然气的化学组成439

三、天然气成因类型442

四、有机质成气的地球化学特征445

五、天然气的地球化学特征448

第四节 非生物成因天然气452

一、非生物成因天然气理论的宇宙化学依据453

二、甲烷的热力学稳定性455

三、地球原始甲烷456

四、地球深部气体的地球化学特征457

五、甲烷同系物碳同位素组成与排序462

第五节 稀有气体同位素地球化学465

一、自然界稀有气体同位素466

二、自然界稀有气体的成因467

三、稀有气体地球化学研究472

四、海洋玄武岩稀有气体研究474

五、捕虏体稀有气体研究475

六、弧后盆地稀有气体研究475

七、金刚石稀有气体研究476

八、岩浆岩和矿物稀有气体研究477

九、结语478

第六节 温泉气体地球化学479

一、岩浆活动与火山480

二、现代构造活动与地震482

第七节 深源岩气体地球化学485

第八节 气体地球化学发展态势487

一、天然气地质地球化学研究488

二、稀有气体同位素地球化学研究489

三、地震、火山活动的气体地球化学研究490

参考文献491