2025年大學《自然地理與資源環(huán)境》專業(yè)題庫——巖石介質(zhì)環(huán)境地球化學效應考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。在每小題列出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的，請將正確選項字母填在題后的括號內(nèi)。）1.下列哪種巖石類型通常具有最高的鉀含量和放射性元素含量？A.花崗巖B.礦床C.頁巖D.礦物2.物理風化作用主要依賴于哪些因素？A.水的溶解和化學反應B.溫度變化、凍融、風蝕C.生物活動加速分解D.地球化學障的形成3.在巖石風化過程中，哪種作用主要導致硅酸鹽礦物轉(zhuǎn)化為可溶性鹽類？A.鹽類風化B.氧化作用C.溶解作用D.機械破碎4.地球化學障的主要功能是？A.促進元素快速遷移B.阻止或減緩元素遷移，導致元素富集或虧損C.增加巖石的元素豐度D.加速巖石的風化速率5.沉積巖的地球化學特征主要反映了其原巖的什么信息？A.形成時的物理化學環(huán)境B.風化剝蝕過程中的元素損失C.巖漿活動的歷史D.生物演化的階段6.生物圈對巖石地球化學循環(huán)的主要貢獻在于？A.提供巖漿形成的物質(zhì)來源B.通過光合作用固定二氧化碳C.加速巖石的風化過程和元素遷移D.形成變質(zhì)巖7.地球化學溫壓計通常利用哪些元素或同位素的比值來確定巖石形成時的溫度和壓力條件？A.礦物晶體的大小和形態(tài)B.活性元素和穩(wěn)定元素的比值C.稀土元素的配分模式D.放射性同位素及其子體的比值8.河流水的化學成分主要受其流經(jīng)地區(qū)的什么控制？A.大氣降水化學成分B.沿岸線的地形地貌C.河流長度和流量D.河流沉積物的類型9.土壤的形成過程實質(zhì)上是哪種作用的產(chǎn)物？A.巖漿活動B.巖石的風化和生物作用C.地質(zhì)構造運動D.海洋沉積作用10.礦床形成的地球化學條件通常需要哪些要素？A.特定的巖漿活動、圍巖類型和有利構造B.廣闊的沉積盆地和溫暖濕潤氣候C.強烈的物理風化和深厚的土壤發(fā)育D.生物演化和大規(guī)模火山噴發(fā)二、填空題（每空1分，共15分。請將正確答案填在橫線上。）11.巖石圈物質(zhì)循環(huán)主要包括巖漿活動、__________、沉積作用、風化作用和變質(zhì)作用五個基本環(huán)節(jié)。12.風化作用按其性質(zhì)可分為物理風化、__________和生物風化。13.地球化學障的形成可以改變流體的化學組成，例如在沉積物-孔隙水界面，可以形成__________，阻止某些元素向下覆地層遷移。14.元素在巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈之間的遷移轉(zhuǎn)化過程構成了__________。15.礦物的地球化學性質(zhì)，如溶解度、穩(wěn)定性等，決定了其在風化過程中的__________。16.沉積巖的成分主要反映其原巖的性質(zhì)，其結構構造則記錄了__________的信息。17.地下水通常具有較高的礦化度，這主要與其流經(jīng)地區(qū)的巖石類型和__________有關。18.植物根系分泌的有機酸可以加速__________礦物的風化。19.地球化學障的發(fā)育是地球化學循環(huán)中重要的__________環(huán)節(jié)。20.通過分析不同成因巖石的地球化學特征，可以追溯地殼演化和__________的來源。三、簡答題（每小題5分，共25分。請簡要回答下列問題。）21.簡述物理風化作用的主要類型及其影響因素。22.解釋什么是地球化學障，并舉例說明其在自然地理過程中的作用。23.簡述巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖在地球化學特征上的主要差異。24.簡述水在巖石風化和元素遷移過程中的主要地球化學作用。25.為什么說巖石地球化學研究對于理解環(huán)境問題和資源評價具有重要意義？四、論述題（15分。請結合實例，闡述巖石介質(zhì)環(huán)境地球化學效應在自然地理過程中的作用及其對人類活動的影響。）---試卷答案一、選擇題1.A2.B3.C4.B5.A6.C7.D8.A9.B10.A二、填空題11.沉積作用12.化學風化13.地球化學障14.地球化學循環(huán)15.相對活性和遷移能力16.形成環(huán)境和過程17.地質(zhì)背景（或巖石風化程度）18.硅酸鹽19.調(diào)節(jié)（或緩沖）20.元素（或物質(zhì)）三、簡答題21.物理風化作用的主要類型包括：溫差風化（或熱力風化），指巖石因溫度變化不均導致脹縮破裂；凍融風化，指水在巖石裂隙中結冰膨脹導致巖石破裂；鹽類結晶風化，指鹽分在巖石表面結晶產(chǎn)生壓力導致巖石破壞；風蝕作用，指風力吹蝕和磨蝕巖石表面。影響因素主要包括：溫度變化幅度和頻率、降水和濕度、巖石性質(zhì)（如結構、礦物成分、裂隙發(fā)育程度）、風力等。22.地球化學障是指在一個地球化學系統(tǒng)中，由于物理化學條件的突變，導致元素遷移能力發(fā)生急劇變化，從而限制或阻礙元素進一步遷移的界面或區(qū)域。它像一個“屏障”一樣，使得元素在障兩側(cè)的濃度產(chǎn)生顯著差異。例如，在沉積物-孔隙水界面，由于氧化還原條件、pH值等的變化，可以形成氧化還原障或礦物障，阻止如鐵、錳等元素向下覆地層遷移，導致其在表層沉積物中富集。23.巖漿巖通常富含鉀、鈉、鈣、鎂、鐵等堿性元素和活潑元素，具有較高硅含量，礦物成分以石英、長石、輝石、角閃石為主。沉積巖成分主要取決于其母巖類型，但通常富含硅、鋁、鈣、鎂等，常見礦物有石英、長石、云母、碳酸鹽礦物等，常含有生物化石或沉積構造。變質(zhì)巖成分變化較大，取決于原巖類型和變質(zhì)作用的溫度、壓力條件，常見礦物有石英、長石、云母、輝石、角閃石、石榴子石、綠泥石等，常具有片理構造或粒狀構造。24.水在巖石風化中主要扮演溶劑和反應物的角色。首先，水（尤其是含有二氧化碳、無機酸、有機酸的水）可以溶解巖石中的某些礦物，如碳酸鹽礦物（碳酸鈣）在酸性水中溶解形成碳酸氫鈣，這是碳酸鹽巖風化的主要方式（溶解作用）。其次，水作為反應物參與化學反應，如水參與水解作用，使硅酸鹽礦物分解為可溶性的硅酸和金屬氫氧化物（水解作用）。此外，水在物理風化中也有作用，如水結冰膨脹導致巖石破裂（凍融風化）。25.巖石介質(zhì)環(huán)境地球化學效應深刻影響著自然地理過程。例如，巖石風化是土壤形成的物質(zhì)基礎，風化產(chǎn)物決定了土壤的成分和肥力；不同巖石的風化程度和元素釋放特征影響著地表水和地下水的化學成分，進而影響水生生態(tài)系統(tǒng)和人類用水安全；巖石中元素的含量和分布是礦產(chǎn)資源勘查的依據(jù)；巖石地球化學過程也影響著大氣成分（如二氧化碳的循環(huán)）和全球氣候。因此，研究巖石地球化學效應有助于我們理解地貌發(fā)育、土壤形成、水循環(huán)、環(huán)境質(zhì)量演變等自然地理現(xiàn)象，為資源合理開發(fā)利用、環(huán)境污染治理、自然災害防治等人類活動提供科學依據(jù)。四、論述題（此題開放性較強，答案應包含以下要點，并結合具體實例進行闡述）巖石是地球表層系統(tǒng)的重要組成部分，其地球化學特征和環(huán)境效應貫穿于自然地理過程的各個方面。巖石介質(zhì)環(huán)境地球化學效應主要體現(xiàn)在巖石風化、元素遷移轉(zhuǎn)化、地球化學循環(huán)等方面，并對自然地理環(huán)境形成和演變產(chǎn)生重要影響。巖石風化是地表物質(zhì)循環(huán)的起始環(huán)節(jié)，它將固態(tài)的巖石分解為松散的母質(zhì)，是土壤形成的直接前提。不同巖石類型由于其礦物組成、化學成分和結構構造的差異，具有不同的風化速率和風化產(chǎn)物。例如，花崗巖因富含石英和長石，抗風化能力強，風化產(chǎn)物主要是石英砂和黏土礦物；而頁巖因富含黏土礦物和碳酸鹽礦物，風化速率相對較快，易形成黏重土壤。巖石風化不僅改變地表物質(zhì)的形態(tài)，更釋放出巖石中的各種元素，改變地表環(huán)境的化學組成。巖石風化釋放的元素通過水、大氣和生物活動進行遷移轉(zhuǎn)化，構成了地球化學循環(huán)。水圈在元素遷移中起著關鍵作用。地表水（河流、湖泊、雨水）溶解和攜帶風化產(chǎn)物中的元素進行長距離輸送，最終匯入海洋；地下水則與巖石和土壤發(fā)生復雜的相互作用，影響地下水的化學成分，并可能造成地下水質(zhì)污染。例如，流經(jīng)碳酸鹽巖地區(qū)的地下水因溶解了大量的碳酸鈣而呈硬水；而在硫化物礦床附近，地下水可能因溶解了硫化物而呈酸性，并富含重金屬。大氣圈通過降水（酸雨）和氣體交換，也參與元素的遷移過程。生物圈則通過植物吸收、積累和排泄元素，以及微生物的分解作用，加速元素的生物地球化學循環(huán)。例如，植物根系分泌的有機酸可以加速硅酸鹽礦物的風化，植物吸收的元素（如氮、磷、鉀）通過食物鏈傳遞，影響生態(tài)系統(tǒng)的功能。巖石介質(zhì)環(huán)境地球化學效應對人類活動產(chǎn)生著深遠影響。首先，巖石是礦產(chǎn)資源（如金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)）的主要載體，巖石地球化學研究是礦產(chǎn)資源勘查和評價的基礎。其次，巖石風化產(chǎn)物和元素釋放是土壤形成的物質(zhì)基礎，直接影響土壤肥力和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。再次