应用地球化学

应用地球化学戴塔根龚铃兰张起钻编著中南大学出版社内容简介《应用地球化学》是工科类地质专业的教学改革教材，它是将原来的理科的 “地球化学” 和工科的 “地球化学探矿” 两门课程进行有机结合并将其内容合理编写而成。全书共分 17 章，第 1 部分为基础理论，包括第 1 ～9 章；第 2 部分为化探方法，包括第 10 ～17 章。教材体系符合 “地质工程” 专业教学的需要，可作为该专业本科生的教材，亦可供生产部门的技术人员参考。前言 PREFACE 随着高等教育改革的不断深化，工科地质类专业的专业设置和教学体系与教学内容也随之发生了很大的变化。教育部颁发的大学本科引导性专业目录中，将原来的多个工科类地质专业（方向）合并成了一个大的专业— — — “地质工程” 专业。相应的 “地质工程” 专业的课程设置与教学时数也发生了变化。有些院校将原来的 “地球化学” 和 “地球化学探矿” 这两门课程合并成了一门课程，学时数也只有原来这两门课程的一半左右。另一方面，随着科学技术的不断发展，新的知识领域不断涌现，工科类地质专业的课程设置与 10 年前相比，新增了多门课程，而总的教学课时数又相对减少，所以，对于 “地质工程” 专业来说，不可能有足够学时数将 “地球化学” 和 “地球化学找矿” 分开教学。出于这两方面考虑和编者长期的教学经验与体会，将 “地球化学” 与 “地球化学找矿” 这两门课程的内容合并起来，编写了该 “应用地球化学” 教材。该书全部内容分为两部分。第 1 部分为基础理论，包括第1 ～9 章，相当于原来的 “地球化学”（大约也相当于国外的 “geochemistry” ），针对工科类地质专业的学生在中学学习阶段对化学类知识掌握较少，所以这部分内容侧重于基础知识，对一些普通化学和热力学的基本理论和原理都做了较为详细的论述。第2 部分为方法部分，包括第10 ～17 章，相当于原来的 “地球化学找矿”（也相当于国外的 “Applied geo- chemistry” ），主要讲述了一些化探方法的基本内容，但与原来的 “地球化学找矿” 课程内容相比，增加了环境地球化学勘查方面的内容。总之，该教材的体系与原来的相关教材内容体系有很大 2应用地球化学差别，与国外的教材内容体系也很不相同，但编者认为这种体系更符合当前 “地质工程” 专业教学的需要。本书的编写没有严格的分工，整个框架和大部分内容是在戴塔根的讲稿基础上修改而成的，龚玲兰和张起钻补充了少量内容，刘悟辉做了文字输入和部分修改工作。本书既可作为 “地质工程” 专业本科生的教材，也可供生产部门的技术人员参考。由于编者的学识水平有限，全书的内容和体系肯定还有许多不足之处，恳请使用该教材的师生和读者批评指正。中南大学戴塔根 2005 年 1 月于岳麓山 3前言目录 CONTENTS 第 1 章晶体化学和物理化学基础（1）!!!!!!!! 1. 1原子结构（1）!!!!!!!!!!!!!!!! 1. 2元素的地球化学分类（6）!!!!!!!!!!! 1. 3晶体化学基础（8）!!!!!!!!!!!!!! 1. 4热力学基本原理（26）!!!!!!!!!!!! 第 2 章元素在地壳中的分布和分配（40）!!!!!!! 2. 1元素分布和分配及其研究意义（40）!!!!!! 2. 2元素在地壳中分布的规律（41）!!!!!!!! 第 3 章元素的存在形式和结合规律（45）!!!!!!! 3. 1独立矿物（45）!!!!!!!!!!!!!!! 3. 2类质同象（53）!!!!!!!!!!!!!!! 3. 3胶体吸附（57）!!!!!!!!!!!!!!! 3. 4有机质的作用（60）!!!!!!!!!!!!! 3. 5同质多象变体（61）!!!!!!!!!!!!! 第 4 章元素的迁移（63）!!!!!!!!!!!!!! 4. 1概述（63）!!!!!!!!!!!!!!!! 4. 2元素迁移的原因（63）!!!!!!!!!!!! 第 5 章同位素地球化学（87）!!!!!!!!!!!! 5. 1概述（87）!!!!!!!!!!!!!!!! 5. 2放射性同位素地球化学（88）!!!!!!!!! 5. 3稳定同位素地球化学（95）!!!!!!!!!! 1目录 5. 4同位素的测量技术、方法及采样的一般要求（109）!!!!!!!!!!!!!! 第 6 章岩浆作用的成矿地球化学（112）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 6. 1岩浆的起源问题（112）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 6. 2岩浆熔融体中元素的存在形式（113）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 6. 3岩浆演化过程中元素的活动规律（114）!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 6. 4岩浆岩的成矿专属性（119）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 6. 5岩体含矿性评价（122）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 第 7 章热液作用的成矿地球化学（142）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 7. 1热液的成因及成矿物质的来源（142）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 7. 2成矿溶液中金属元素的迁移和沉淀（144）!!!!!!!!!!!!!!!!!! 7. 3热液作用过程中的化学动态（148）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 7. 4围岩蚀变的地球化学研究（151）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 第 8 章表生作用的成矿地球化学（159）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 8. 1概述（159）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 8. 2风化作用的地球化学（159）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 8. 3土壤和风化壳的地球化学（171）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 8. 4硫化物矿床氧化带的地球化学（178）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 8. 5沉积作用的成矿地球化学（184）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 第 9 章变质作用的成矿地球化学（194）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 9. 1概述（194）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 9. 2区域变质作用的因素和主要特征（195）!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 9. 3变质交代作用中元素活动的一般规律（202）!!!!!!!!!!!!!!!!! 9. 4接触 - 交代作用的地球化学（204）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 第 10 章地球化学勘查基本原理（211）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 10. 1岩石地球化学勘查的概念（211）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 10. 2地球化学背景与地球化学异常（211）!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 10. 3地球化学标志与指示元素（213）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 10. 4地球化学勘查方法的分类（213）!!