地球化学着重从地球的化学组成、化学作用和化学演化，即物
质的化学运动形式方面研究地球。
化
学
The Science of
地
地球化学 Earth Materials
球 科
地质学 Historical Geology
学
地球物理 Physical Geology
物 理 学
1.1 地球化学基本问题
自然地质作用除形成宏观地质体外，还造成大量 肉眼难以辨认的常量，微量元素和同位素成分的变 化，以及它们之间相互结合和赋存状态方面的微观 踪迹，包含重要的地质作用信息。应用现代分析测 试手段观察这些宏观和微观踪迹，可以深入揭示地 质事件的奥秘。
2
—绪学科论定义 3 学科特点
➢为什么不同时间，不同 空间形成的地质体的物质 组成不同？？
➢地球化学必须回答的问 题
不同地质历史时期形成的地壳物质也不相同。
—绪 论
自从Goldschmidt和Vernadsky的早期阶段以来，地 球化学已经成为一门成熟的科学，在地球科学中起 着中心科学的作用(plays a central role in the Earth Sciences Allegre,1995)，在过去50年中发展相当迅 速，从建立岩石，土壤，水，地壳和地幔物质化学 组成的分析方法角度出发，已经成为地球科学中解 疑释惑(explanatory)的学科(Allegre,1995)。
பைடு நூலகம்
地球内部热驱动地幔对流，
将深部物质带到大洋中脊地
表，温度压力降低导致组分
分离或分异形成玄武质熔岩，
富Si、K、Ca、Na、Al、Fe
和碱金属，然后固结为组成
洋壳的岩石，作为大洋岩石
圈板块的一部分离开大洋中
脊。在消减带向下再次进入
地幔。与此伴随的是进一步
的化学分离，产生的流(熔)
体向上进入大陆地壳作为富
2003版 《地球化学》
地球化学教材体系
绪论 第一章 宇宙和地球的成因及组成 第二章 地壳及地幔中化学元素的
分布 第三章 晶体化学 第四章 地球化学热力学 第五章 稳定同位素地球化学 第六章 放射性同位素地球化学 第七章 水溶液化学作用 第八章 有机地球化学 第九章 风化作用地球化学 第十章 沉积-成岩作用地球化学 第十一章 岩浆作用地球化学 第十二章 变质作用地球化学 第十三章 元素地球化学循环
这两种过程充满物理化学问题：
▪ 时间问题：地幔对流，分异作用和
消减作用进行了多长时间？它们最
地
初是在何时和何地开始的？是怎样
球
开始的？
化
学
▪ 具有实际意义的问题：
上述过程如何影响大陆地表？金、 铜、镍等有用金属如何成矿？人类 活动对地球的化学机器产生了怎样 的显著影响？对于人类生存环境产 生了怎样的影响？
—绪 论
地质作用经久不息，元素迁移演化不止。地球 科学面对一个经历几十亿年发展演化、目前仍处于 强烈变动中的“活”地球。地质作用不但形成各种 宏观地质体，同时造成地质产物中不同的物质组成， 以及元素和同位素结合状态的微观现象。正是这些 宏观和微观地质现象记录着地球变迁历史。地球科 学的任务就是准确判读这一宏伟的自然“史卷”。
2004版 《地球化学》
地球内部不稳定核素自发衰变，释 放能量，提供地球物质运动的主要 能源。于是岩石发生熔融，岩浆侵 入，火山喷溢，构造运动，地表风 化剥蚀，沉积作用等等，造成全球 规模地质作用。持续数十亿年的地 质构造变动不断改变着地球外貌和 内部结构，也推动着元素及其同位 素化合，分异，迁移，活动。
地球化学基础
绪论—主要内容
➢ 地球化学的基本问题及定义； ➢ 地球化学发展简史； ➢ 现代地球化学及其发展趋势； ➢ 地球化学研究方法；
地球化学教材体系
▪ 赵伦山和张本仁编：《地球化学》1988，适用于地 球化学与勘查专业本科，计划学时100，可作为地质 类专业教学参考书。12章，60万字
▪ 韩吟文和马振东主编：《地球化学》2003，面向21 世纪课程教材。 9章，46万字
地球化学思维
掌握地球化学的基本原理，基本知识和基本 技能。学会将地球科学问题转换为地球化学问题， 使用地球化学的思维方法和方法技术将地球化学 中的感性推断转变为理性理解，见微知著，然后 返回地质学研究，站在新的科学高度理解地质学 问题。
1 地球化学的基本问题及定义
地球是个及其复杂的物质体系。地球科学具有众多分支学科， 它们从不同侧面认识地球的过去和现在。
▪ 陈俊和王鹤年主编：《地球化学》2004，南京大学 将其定为面向21世纪教材，13章，88万字；
地球化学教材体系
绪论 第一章 地球、地壳中化学元素的分
布与分配 第二章 元素结合规律与赋存状态 第三章 元素的地球化学迁移 第四章 微迹元素地球化学 第五章 同位素地球化学 第六章 常温水-岩体系地球化学 第七章 高温水-岩体系地球化学 第八章 硅酸盐熔融体系地球化学 第九章 有机地球化学 第十章 外部地圈与环境地球化学 第十一章 历史地球化学 第十二章 区域地球化学
1988版 《地球化学》
地球化学教材体系
绪论 第一章 太阳系和地球系统的元素
丰度 第二章 元素的结合规律与赋存状
态 第三章 水-岩化学作用和水介质中
元素的迁移 第四章 地球化学热力学与地球化
学动力学 第五章 微量元素地球化学 第六章 同位素地球化学 第七章 岩浆化学作用 第八章 有机地球化学 第九章 地球的化学演化
作为化学工厂
SiO2的花岗岩类固结，成为 陆壳的主要组成部分。
的地质循环
作为化学工厂 的地质循环
在活动性气体和有机质参 与下，与地壳岩石发生反 应，产生又一次化学分异。 这种情况下化学分离特别 清晰，SiO2集中于石英砂 和燧石中，铝进入粘土矿 物，钙进入灰岩，重金属 进入矿石。
当新的地幔物质被带到地表 暴露在地表营力下，分异岩 石再次被带到地下进入对流 地幔中，来自两种作用的能 量建立了进入岩石圈岩石流 体的循环。
这两种过程充满物理化学问题：
▪ 地幔对流：地幔对流怎样进行？何时产生？ ▪ 分异作用：上地幔中玄武岩怎样从橄榄岩中形成？
玄武岩又是如何形成花岗岩的？水和空气如何侵蚀 花岗岩中的矿物？ ▪ 更深层次问题：对流和分异的最终结果是什么？地 壳从地幔中分离的过程是怎样的？地壳物质通过消 减作用回到地幔达到一种平衡状态了么？拟或地壳 增长的总量如何？