什么是地球化学? 地球化学是研究地2113球的化学组成、化5261学作用和化学演化的科学,它4102是地质学与化学、物理学相1653结合而产生和发展起来的边缘学科。自20世纪70年代中期以来,地球化学和地质学、地球物理学已成为固体地球科学的 三大支柱。它的研究范围也从地球扩展到月球和太阳系的其他天体。地球化学的理论和方法,对矿产的寻找、评价和开发,农业发展和环境科学等有重要意义。地球科学基础理论的一些重大研究成果,如界限事件、洋底扩张、岩石圈演化等均与地球化学的研究有关。地球化学发展简史从19世纪开始,一些工业国家逐渐开展系统的地质调查和填图、矿产资源的寻找及开发利用促进了地球化学的萌芽。1838年,德国舍恩拜因首先提出“地球化学”这个名词。19世纪中叶以后,分析化学中的重量分析、容量分析逐渐完善;化学元素周期律的发现以及原子结构理论的重大突破,为地球化学的形成奠定了基础。1908年,美国克拉克发表《地球化学资料》一书。在这部著作中,克拉克广泛地汇集和计算了地壳及其各部分的化学组成,明确提出地球化学应研究地球的化学作用和化学演化,为地球化学的发展指出了方向。挪威戈尔德施密特在《元素的地球化学分布规则》中指出化学元素在地球上的。
生物地球化学循环的总结? 千百年来,人类不断扩大用人为的农业生态系统代替自然生态系统,用人为的物质循环渠道代替自然的物质循环渠道。例如在农田中,一年生作物的单种栽培代替了自然植被,消灭了大量肉食动物,只保留少数役用和肉用植食动物。人工灌溉系统减轻了缺水地区和缺水季节的供水问题,稻秆喂饲家畜和粪肥施田形成了局部循环,但不恰当的耕作方法却造成水土流失。特别是工业化以后,大量生产矿质肥料和人造氮肥,极大地改变了自然界原有的物质平衡。而且,工业污染物侵入生物地化循环渠道,对人畜造成直接威胁。所以,人类应该保护自然界营养物质的正常循环,甚至通过人工辅助手段促进这些循环。同时,还应有效地防止有毒物质进入生物循环。生物圈中,一些物种排泄的废物可能是另一些物种的营养物,从此形成生生不息的物质循环。这一事实也启发人们在生产中探求化废为利的途径,这样既能提高经济效益,又可防止污染环境。
我国地球化学发展概况 我国在20 世纪20~30年代,开始有少数学者如李四光(1924)等,自国外引进某些地球化学思想,并做了少量、零星的地球化学调查和研究。中国地球化学学科的真正起步是在中华人民共和国成立之后的20 世纪 50年代,当时世界上地球化学已经步入稳定快速发展时期。新中国成立后,地球化学在我国得到了重视和发展。1956年制定的国家十二年科学技术发展规划中提出要大力发展地球化学。早在20 世纪 50年代初在我国地质部和冶金部地质系统开始进行地球化学探矿方法的试验,并迅速推广使用,在地质找矿工作中大规模地进行了土壤、水系沉积物和基岩地球化学测量。1958年在中国科学院建立了地球化学研究室,不久扩大为中国科学院地球化学研究所。20 世纪 50年代末 60年代初在我国几所高等院校中先后建立了地球化学专业和教研室,开始培养地球化学专业人才。地球化学研究及地球化学探矿事业从此在我国迅速地发展起来,并在新中国建立后的 17年中取得了丰硕的成果和长足的进展。20 世纪 70年代末以来,是我国地球化学重新振兴和快速发展时期。经过最近 30 多年的努力,我国地球化学基本形成了较完整的学科体系,地球化学的许多学科分支,诸如矿床地球化学、同位素地球化学、元素地球化学、地球化学。
地球化学特征
地球化学的基本工作方法 除了少数现代的地质作用过程外,历史上的和现代深部进行的地质过程都不可能直接观察和研究。因此,地球化学与其他地球科学学科一样,必须主要采用“类比”和“反序”的研究方法,即根据作用产物提供的地球化学信息来研究并恢复已经历过的作用的历史和条件。因此,在开展地球化学工作时要善于观察和发现寓于各种地质现象中的地球化学信息。地球的化学作用寓于地质作用之中,因此地球化学研究不能脱离基础地质工作,它的一般工作程序仍然是在研究任务的指导下采用先野外,后室内的工作顺序,并注意从对地质体的观察来提取化学作用信息,建立地球化学研究构思。地球化学工作对样品处理、测试方法和测试精度等常有自己特殊的要求,因而更需要建立某些专门的方法和测试流程。地球化学研究过程包括:通过对自然对象的观察和测试获取第一性资料;在地球时-空结构中整理和研究事实规律;反序地追踪历史。地球化学研究必须有确定的目标,样品必须有明确的代表性,并收集尽可能详实的基础资料,研究所获得的结果要能与宏观地质事实互相对照和验证。0.4.2.1 地球化学野外工作方法(1)现场观察宏观地质现象的时空结构,查明研究区内各种地质体的岩石-矿物组成及相互作用关系,。
生物地球化学勘查方法 生物圈是一个特殊的圈,它包含在地壳、水圈和大气圈之中。凡是有生物存在的地方,都属于生物圈的范围。生物圈可以视植物、动物和微生物的总和,其上限不超过对流层,下限至大洋的底部,在地壳内可深达地下水准面下3~4 km。生物地球化学是着重研究生物参与化学元素及其同位素在生物圈中的分布、迁移和富集的作用;也就是说,它是研究发生于生物圈内有生物参与的地球化学过程。生物地球化学勘查的服务领域主要有四:找矿、农业、医学和环境保护。17.5.1 生物元素及其地球化学分类生物圈具有高度不均一性,因此精确估计其平均化学成分是很困难的。维诺格拉夫(1954)在综合了6000种以上动物和植物的化学分析资料的基础上,计算了生物圈的平均化学组成。化学元素的生物地球化学分类方案很多,章申(1996)对国内外元素的生物地球化学分类进行了总结。目前,根据化学元素在生物体内的丰度、化学性质以及它所具有的生物功能和生物反应,将自然出现的92种元素分为三大类:生物必需元素、生物非必需元素和有毒元素。其中生物必需元素也叫生命元素,共有25种,它们是C、H、O、N、S、P、Cl、Na、K、Ca、Si、Mg、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Se、Mo、F、B、I、Sn。研究生物。