
【化】 geological chemistry
background; ground; land; soil; the earth
【計】 GND
【化】 earth
【醫】 geo-; loci; locus
character; matter; nature; pawn; pledge; quality; question; ******
【醫】 mass; massa; quality; substance; substantia
【經】 guilder
chemistry
【化】 chemistry
【醫】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
地質化學(Geochemistry)是研究地球及其他天體化學組成、化學過程及其演化規律的科學領域。它結合了地質學、化學和物理學方法,分析元素和同位素在地球系統(岩石圈、水圈、大氣圈、生物圈)中的分布、遷移和循環機制。該學科的核心目标包括揭示地球形成機制、解釋礦産資源分布規律,以及評估人類活動對自然化學平衡的影響。
在基礎理論層面,地質化學重點關注三大方向:(1)元素豐度特征,例如地殼中氧(46.6%)、矽(27.7%)等主要元素的全球分布模式;(2)同位素示蹤技術,如通過碳-14測定地質年代,或利用锶同位素比值追溯古海洋環境演變;(3)熱力學模拟,運用質量守恒方程和相平衡原理預測礦物組合穩定性,其基本公式可表示為:
$$ Delta G = sum u_i mu_i $$
實踐應用領域涵蓋礦産資源勘探(如稀土元素富集機制研究)、環境修複(重金屬污染遷移建模)和氣候變化研究(通過冰芯氣泡分析古大氣成分)。國際地球化學協會(IAGC)将行星地質化學列為前沿方向,通過隕石成分分析揭示太陽系演化史。美國地質調查局(USGS)2023年報告指出,地質化學方法使頁岩氣資源評估精度提升40%。
地質化學(Geochemistry)是研究地球物質化學組成、分布及演化規律的交叉學科,結合化學原理與地質學方法,主要應用于資源勘探、環境演變和地球曆史研究等領域。以下是其核心内容及典型應用示例:
1. 生物标志物分析
通過有機化合物(如甾烷、萜烷)的化學特征,判斷地質樣本中有機質的來源。例如,特定結構的甾烷可能指示高等植物或浮遊植物的生物輸入()。這類分析常用于石油勘探中确定烴源岩的有機質類型。
2. 古環境重建
氨基酸的酸堿性質(如堿性、酸性、中性)可用于推測古氣候與古地理環境。例如,土壤中氨基酸種類的統計可反映沉積時期的溫度、濕度等條件(),幫助複原地質曆史中的氣候變遷。
3. 地層劃分與對比
利用礦物組合或重礦物标志層(如锆石、石榴石)進行地層劃分。例如,古風化殼或剝蝕面中的特定重礦物層可作為地層對比的關鍵标志(),指導油氣儲層或礦産分布的預測。
研究意義
地質化學通過化學手段揭示地球物質循環規律,為礦産資源開發(如油氣、金屬礦)、地質災害評估(如火山活動監測)及環境演變研究提供科學依據。
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