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序言1

第一章 绪论1

一、地球化学的定义和任务1

目录1

二、地球化学的研究方法4

（一）实验法4

（二）地球化学分析法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10

一、原子的构造及其地球化学意义17

（一）电子的充填17

第二章 物理化学和晶体化学基础17

（二）电离和电价18

（三）电离势19

（四）负电性19

（五）离子电位（卡特里尔）21

（六）离子的染色性22

二、元素的地球化学分类24

三、热力学基本原理28

四、自由能的概念及其意义29

五、化学平衡33

六、生成热及其地球化学意义34

（一）原子和离子半径37

七、晶体化学的基本原理37

（二）球体最紧密堆积原理42

（三）配位数43

（四）极化现象44

（五）晶体化学第一定律——戈尔德施密特定律48

八、晶体中键的类型48

九、晶格能的概念及其计算方法50

十、费尔斯曼的能量系数、价能量系数、共生序数的概念及其十算方法53

第三章 类质同象及地壳中元素的自然组合60

一、类质同象及其基本规律60

（一）与外电子层性质有关的61

（二）晶格特性和混入物的成分63

（三）置换的能量效应64

（四）影响类质同象的外部因素66

二、类质同象的类型68

（一）维尔纳茨基经验类质同象系列68

（二）完全类质同象和不完全类质同象70

（三）等价类质同象和不等价类质同象71

（四）极性类质同象76

（五）补偿类质同象78

三、内潜同晶79

四、地球化学星及离子和原子的有效半径图在类质同象问题上的应用80

（一）集中及呈集中状态组合的原因81

五、自然界元素组合的规律81

（二）分散及呈分散状态组合的原因86

第四章 元素在地壳中的分布量和同位素地球化学91

一、研究地壳化学成分及其分布量的意义91

二、研究的方法和历史92

三、元素和同位素在地壳中的分布量的规律97

（一）元素和同位素分布量的对数曲线97

（二）元素和同位素分布量的各种规则97

四、地壳中元素和同位素分布的一些情况105

（一）一般规律105

（二）元素和同位素分布量曲线上陷落（异常）的解释及地壳中化学成分的变化106

（一）地壳中元素或同位素的放射性107

五、绝对地质年龄的测定107

（二）放射性元素蜕变的半衰期110

（三）根据原子蜕变来确定地质时间的条件111

（四）测定绝对地质年龄的主要方法112

六、同位素地球化学118

（一）同位素的分离118

（二）各个元素的同位素地球化学举例120

第五章 元素的迁移123

一、元素迁移的一般概念123

二、迁移作用的能量来源124

三、元素迁移的内在因素125

（一）化学键的性质对元素迁移的影响126

（二）化合物的化学性质128

（三）离子的能量性质129

（四）原子的重力性质130

（五）原子的放射性质130

四、元素迁移的外在因素130

第六章 地球及陨石的化学成分与构造144

一、陨石的化学成分及其分类144

二、陨石的成因146

三、地球起源的假说148

四、关于地球内部构造及其化学成分的假说149

第七章 大气圈163

一、大气圈的构造163

二、大气圈的成分、成因和演化165

三、大气圈中的地球化学166

四、大气圈对地球化学作用的影响169

（一）传递能量169

（二）臭氧的作用170

（三）尘埃的作用170

第八章 水圈171

一、水圈的概念171

二、水圈的地球化学作用171

三、水圈中元素的迁移173

四、海洋水的成分174

五、溶解物质在海水中的平衡179

第九章 生物圈183

一、生物圈的范围183

二、生物的数量及其成分184

三、生物地球化学作用的能量来源186

四、生物地球化学的实际应用192

第十章 岩浆作用和伟晶作用的地球化学195

一、岩浆熔融体中元素所处的形式196

二、岩浆结晶作用过程的规律性199

（一）矽酸盐晶格构造的影响203

（二）晶格能的影响204

（三）极化和去极化作用的影响205

（四）酸和碱（基）的影响206

（五）岩浆演化过程中组分变化的规律207

三、岩浆分异作用208

（一）熔离作用208

（二）结晶分异作用210

（三）气体分异作用212

四、岩浆的同化作用和混染作用213

五、在岩浆结晶过程中稀有和少量元素的活动216

（一）不呈类质同象形式存在的稀有和少量元素216

（二）呈类质同象形式存在的稀有和分散元素217

六、主要类型岩浆岩的地球化学特征219

（一）超基性和基性岩的地球化学特征220

（二）中性岩的地球化学特征221

（三）酸性岩的地球化学特征221

（四）碱性岩的地球化学特征222

七、伟晶岩的一般特征226

八、伟晶岩形成过程的阶段和相228

九、花岗伟晶岩的地球化学特征234

十、花岗伟晶岩形成作用过程中的地球化学演化规律237

十一、霞石正长伟晶岩的地球化学特征239

十二、伟晶岩的成因问题241

第十一章 热液作用的地球化学243

一、热液作用过程中元素搬运的方式244

（一）以硫化物真溶液的形式进行搬运的假说245

（二）以易溶解的络合硫化物或双硫化合物的形式进行搬运的假说246

（三）呈胶体状态进行搬运的假说247

（四）卤族元素的阴离子参与搬运的假说248

（五）以易溶的络合物形式进行搬运的假说250

二、热液作用过程中金属元素的集中或沉淀251

三、在热液作用过程中的化学动态254

（一）氧在热液中的动态254

（二）硫在热液中的动态255

（四）热液中酸-碱的动态257

（三）二氧化碳在热液中的动态257

四、热液形成物的地球化学特征259

（一）参加热液作用的元素的特征259

（二）在热液作用过程中元素和矿物沉淀顺序的地球化学分析261

（三）热液矿床中元素和矿物的共生组合264

第十二章 表生作用的地球化学266

一、影响表生作用的因素266

二、风化作用的地球化学276

（一）风化壳形成的条件276

（二）各种类型风化壳的标型元素和矿物281

（三）风化作用中元素的迁移281

（四）风化壳及土壤中稀有和少量元素的迁移284

三、矿床氧化带的地球化学285

（一）决定矿床氧化强度和渗滤强度的各种因素285

（二）硫化物矿床在氧化带中的地球化学特征286

（三）氧化物矿床在氧化带中的变化情况289

（四）硫化物矿床的次生富集作用291

（五）硫化物矿床次生变化的垂直带状性292

四、沉积作用的地球化学293

（一）沉积物转移的机制及沉积分异作用293

（二）沉积岩中元素分配的规律297

（三）沉积岩的地球化学相300

（四）沉积岩中元素的组合300

（五）沉积岩成分演变的方向性和周期性302

一、变质作用地球化学的研究现状305

二、变质作用的种类305

第十三章 变质作用的地球化学305

三、变质作用过程中交代作用的意义及元素活动性的一般规律307

四、交代作用过程中元素迁移的两种方式308

五、岩浆作用的阶段和交代作用的分类310

六、岩浆阶段的变质作用和交代作用311

七、早期碱性阶段的岩浆期后交代作用313

（一）简单的岩浆期后交代作用及自交代作用313

（二）接触反应现象313

（一）接触淋滤作用317

八、酸性及晚期碱性阶段的岩浆期后交代作用317

（二）区域岩浆期后交代作用319

（三）低温裂隙旁交代作用320

九、区域变质和超变质作用中元素迁移的途径322

第十四章 地球化学现状和当前的任务及其发展远景325

一、地球化学发展现状325

（一）苏联的地球化学现状325

（二）资本主义国家的地球化学现状329

（三）我国的地球化学现状331

二、地球化学的当前任务和发展途径332

参考文献334