2025年大學(xué)《地球化學(xué)》專業(yè)題庫——地質(zhì)作用對地球化學(xué)循環(huán)的影響考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項不屬于典型的外動力地質(zhì)作用？A.巖漿活動B.風(fēng)化作用C.沉積作用D.斷裂運動2.在巖漿分異過程中，較早結(jié)晶的礦物通常富含哪些元素？A.K,Na,Ca,Fe,MgB.Si,AlC.Ti,MnD.Li,F,Cl3.地表巖石經(jīng)物理風(fēng)化破碎后，其化學(xué)組成通常不會發(fā)生改變。A.正確B.錯誤4.生物化學(xué)沉積作用主要受哪一類地質(zhì)環(huán)境控制？A.活動大陸邊緣B.深海盆地C.潮間帶D.火山弧5.元素從巖漿中結(jié)晶析出時，其同位素組成通常會發(fā)生分餾，使得結(jié)晶礦物與殘余巖漿之間出現(xiàn)明顯的同位素差異。這種分餾主要是由于什么原因？A.重力沉降B.化學(xué)反應(yīng)平衡C.熱液活動D.機械搬運6.變質(zhì)作用過程中，原巖中的硅酸鹽礦物發(fā)生重結(jié)晶，SiO?含量基本保持不變，這體現(xiàn)了元素的哪種地球化學(xué)行為？A.活化與遷移B.相對穩(wěn)定性C.生物富集D.分異作用7.沉積物中某些微量元素（如V,Mo）的富集，通?？梢灾甘竟潘w曾經(jīng)歷的哪種地質(zhì)作用或環(huán)境條件？A.強烈的風(fēng)化剝蝕B.活躍的巖漿活動C.低溫?zé)嵋航淮鶧.深水缺氧環(huán)境8.斷裂活動不僅改變地表形態(tài)，還能通過形成通道控制地下流體的流動，進(jìn)而影響元素的遷移和富集。這種影響主要體現(xiàn)在：A.增加地表侵蝕速率B.促進(jìn)熱液成礦C.加速風(fēng)化過程D.阻止元素深部循環(huán)9.與大氣圈、水圈循環(huán)相比，巖石圈地球化學(xué)循環(huán)的顯著特征之一是其時間尺度通常更為漫長。下列過程主要屬于巖石圈地球化學(xué)循環(huán)范疇的是：A.植物吸收土壤中的養(yǎng)分B.河流輸送泥沙入海C.巖漿形成并冷卻結(jié)晶D.降雨補充地下水10.利用鍶同位素（??Sr/??Sr）比值變化來推斷巖漿演化和變質(zhì)作用過程中的流體交代程度，屬于哪種地球化學(xué)示蹤方法？A.穩(wěn)定同位素示蹤B.放射性同位素示蹤C.微量元素比值示蹤D.主量元素地球化學(xué)分析二、填空題（每空1分，共15分）1.地質(zhì)作用按其能量來源可分為__________和__________兩大類。2.風(fēng)化作用根據(jù)其發(fā)生機制可分為__________和__________。3.巖漿在上升冷卻過程中，早期結(jié)晶的礦物通常形成__________巖，晚期結(jié)晶的礦物通常形成__________巖。4.沉積作用是__________循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，它使大量物質(zhì)從__________圈返回__________圈。5.生物作用在地球化學(xué)循環(huán)中扮演著重要角色，例如，__________作用將無機碳轉(zhuǎn)化為有機物，__________作用則將有機碳氧化釋放CO?。6.地球化學(xué)循環(huán)根據(jù)元素的遷移能力可分為__________循環(huán)、__________循環(huán)和__________循環(huán)。7.變質(zhì)作用是在__________________條件下，使原巖礦物成分和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的作用。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述巖漿活動對地球化學(xué)循環(huán)的主要影響。2.比較化學(xué)風(fēng)化和物理風(fēng)化在改變原巖成分方面的主要區(qū)別。3.解釋什么是地球化學(xué)分餾，并舉例說明其在沉積作用中的體現(xiàn)。4.簡述構(gòu)造運動對區(qū)域地球化學(xué)循環(huán)可能產(chǎn)生哪些影響。四、論述題（每題15分，共30分）1.詳細(xì)論述變質(zhì)作用過程中元素的行為變化及其與P-T條件的關(guān)系。2.以一個具體的成礦作用為例（如斑巖銅礦、海相火山沉積礦床等），分析地質(zhì)作用（巖漿、變質(zhì)、沉積、構(gòu)造等）在成礦元素來源、遷移、沉淀富集過程中的具體作用機制。---試卷答案一、選擇題1.A2.A3.B4.C5.B6.B7.D8.B9.C10.A二、填空題1.內(nèi)動力地質(zhì)作用，外動力地質(zhì)作用2.物理風(fēng)化，化學(xué)風(fēng)化3.超鎂鐵，鎂鐵，硅鋁4.沉積物，巖石圈，地表圈（或水圈）5.光合，呼吸6.生物，水，巖石圈7.溫度，壓力，化學(xué)成分（通常指流體）三、簡答題1.答案：巖漿的形成、上升、演化和結(jié)晶分異是重要的元素富集和分散場所。巖漿活動可以帶來地幔中的新元素，通過分異作用，使元素在巖漿體系中重新分配，形成不同成分的巖漿和巖漿巖。巖漿結(jié)晶過程中，不同元素在不同溫壓條件下進(jìn)入不同礦物，控制了礦物組合和元素分布。巖漿期后熱液活動是元素（特別是成礦元素）遷移和形成礦床的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，熱液可以溶解、搬運并沉淀大量元素，形成斑巖銅礦、矽卡巖礦床等多種礦床類型。巖漿活動還通過火山噴發(fā)將大量物質(zhì)（氣體、熔巖、碎屑）輸送到地表，影響大氣圈和水圈化學(xué)組成。巖漿冷卻結(jié)晶和后期變質(zhì)作用也繼續(xù)影響著元素的循環(huán)和賦存狀態(tài)。解析思路：考察對巖漿作用全過程及其對元素循環(huán)影響的全面理解。需要回答巖漿如何引入元素、如何通過分異和結(jié)晶改變元素分布、如何通過熱液活動富集成礦、以及如何與大氣、水圈物質(zhì)交換等。2.答案：化學(xué)風(fēng)化直接改變原巖的礦物成分和化學(xué)組成，通過化學(xué)反應(yīng)（如氧化、水解、碳酸化等）將原生礦物分解為次生礦物（如粘土礦物、氧化物、碳酸鹽等），導(dǎo)致元素從礦物結(jié)構(gòu)中釋放出來進(jìn)入溶液，從而顯著改變地表物質(zhì)的化學(xué)成分。物理風(fēng)化則主要是通過機械破碎作用將巖石分裂成更小的碎塊，但并不改變巖石或碎塊的化學(xué)成分。物理風(fēng)化為化學(xué)風(fēng)化提供了更多的表面積和物質(zhì)，是化學(xué)風(fēng)化的前提，但物理風(fēng)化本身不直接導(dǎo)致化學(xué)成分的變化。解析思路：考察對兩種風(fēng)化作用本質(zhì)區(qū)別的理解。關(guān)鍵在于區(qū)分物理風(fēng)化僅改變物理狀態(tài)（破碎）和化學(xué)風(fēng)化改變化學(xué)成分（溶解、轉(zhuǎn)化）。3.答案：地球化學(xué)分餾是指在地球化學(xué)過程中，由于元素在相際分配、反應(yīng)平衡、遷移途徑等方面的差異，導(dǎo)致不同元素或同位素之間發(fā)生相對富集或虧損的現(xiàn)象。在沉積作用中，分餾現(xiàn)象廣泛存在。例如，在形成碳酸鹽沉積物時，鈣、鎂元素傾向于進(jìn)入碳酸鹽礦物，而硅、鉀、鈉等元素則更多地保留在溶液中或形成其他類型的沉積物；同位素分餾方面，如1?O/1?O比值在不同水體的沉積物中存在差異，反映了原水來源和沉積環(huán)境的變化。這些分餾特征記錄了沉積環(huán)境的物理化學(xué)條件，是地球化學(xué)示蹤的重要依據(jù)。解析思路：考察對“分餾”概念的理解，并要求結(jié)合沉積作用的具體實例進(jìn)行說明。4.答案：構(gòu)造運動通過形成和活動斷裂，可以溝通深部巖漿、熱液與淺部地表環(huán)境，為元素大規(guī)模遷移提供了通道和動力。斷裂活動可以改變區(qū)域應(yīng)力場和孔隙壓力，影響地下流體的流動方向、速度和性質(zhì)。活動斷裂帶本身常常是巖漿活動、熱液活動和變質(zhì)作用的有利場所，導(dǎo)致局部元素高度富集或虧損。構(gòu)造抬升和沉降改變了地表侵蝕剝蝕速率和基準(zhǔn)面，進(jìn)而影響風(fēng)化剝蝕產(chǎn)物的搬運和沉積，改變區(qū)域元素循環(huán)的通量。盆地演化過程中的構(gòu)造變形和巖相變化也控制了沉積物中元素的分布格局。解析思路：考察對構(gòu)造運動如何從多個方面（通道、動力、場所、侵蝕基準(zhǔn)面、盆地控制）影響區(qū)域地球化學(xué)循環(huán)的理解。四、論述題1.答案：變質(zhì)作用是在地殼深處相對較高的溫度（T）和壓力（P）條件下，使原巖礦物成分和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的作用，其地球化學(xué)過程與P-T條件密切相關(guān)。在低溫低壓條件下（如區(qū)域變質(zhì)早期），主要發(fā)生礦物的重結(jié)晶和變形，元素在礦物顆粒內(nèi)部或顆粒間發(fā)生相對位移，整體化學(xué)成分變化不大，但結(jié)構(gòu)構(gòu)造改變。隨著溫度和壓力的升高，原巖中的礦物會依次發(fā)生轉(zhuǎn)變（如石英-長石類礦物轉(zhuǎn)變），元素在不同礦物間的分配發(fā)生顯著變化。例如，在較高溫壓下，硅鋁酸鹽礦物中的鐵、鎂會逐漸進(jìn)入硅酸鹽礦物中，使殘余礦物變得更富鐵鎂。在極高溫高壓條件下，可能發(fā)生元素的反應(yīng)重結(jié)晶，甚至形成新的礦物組合（如藍(lán)片巖相礦物）。變質(zhì)反應(yīng)通常達(dá)到平衡，元素在平衡礦物組合之間的分配遵循地球化學(xué)平衡原理，因此可以通過測定礦物對（如輝石-角閃石）的元素或同位素組成，反推原巖的成分和變質(zhì)作用的P-T條件。變質(zhì)水的參與會顯著改變元素在固體相和流體相之間的分配，使得元素發(fā)生長距離遷移，導(dǎo)致變質(zhì)巖化學(xué)成分的顯著變化和某些元素（如K,Rb,Sr,Ba,U,Th）的富集。解析思路：考察對變質(zhì)作用P-T條件依賴性的深刻理解，需要闡述不同P-T區(qū)礦物反應(yīng)、元素行為變化，以及平衡原理和變質(zhì)流體作用的機制。2.答案：以斑巖銅礦成礦為例，其形成與地質(zhì)作用緊密相關(guān)：*巖漿作用（來源）：斑巖銅礦化通常與中酸性斑巖有關(guān)的斑巖銅礦化。成礦元素銅（Cu）、鉬（Mo）等主要來源于富含這些元素的巖漿。巖漿在深部結(jié)晶分異過程中，銅、鉬等親石元素傾向于在較晚階段進(jìn)入巖漿。當(dāng)巖漿上升到一定深度或發(fā)生結(jié)晶分異晚期，由于壓力降低、水含量增加或與其他巖漿/流體混合，巖漿中的成礦元素開始飽和并遷移。*熱液作用（遷移與沉淀）：遷移階段，富銅、鉬的巖漿熱液是主要的流體載體。這些熱液通常具有中高溫、高鹽度、高pH值（或特定離子強度）以及富含揮發(fā)組分的特征（如H?O,CO?,S,Cl）。它們能夠溶解大量的銅、鉬等成礦元素。在向上運移過程中，隨著壓力降低、溫度下降以及與圍巖或外部流體的交代作用，熱液性質(zhì)發(fā)生改變，導(dǎo)致成礦元素開始沉淀。沉淀主要受控于沉淀反應(yīng)的平衡條件，如pH、Eh、f(S2?)、F?等。常見的沉淀礦物包括黃銅礦、斑巖銅礦、輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦以及含鉬礦物等。熱液的運移通道主要是斷裂構(gòu)造和巖石的裂隙系統(tǒng)。*構(gòu)造作用（控礦）：區(qū)域性斷裂構(gòu)造，特別是大規(guī)模的燕山期或喜馬拉雅期斷裂系統(tǒng)，為成礦熱液的生成、運移和沉淀提供了必要的空間和通道。大型斑巖銅礦床通常賦存于背斜構(gòu)造的頂部或兩翼，這些構(gòu)造往往具有較好的儲礦空間和導(dǎo)礦通道。斷裂的活動性質(zhì)（張性、剪性）和后期改造也影響著礦體的形態(tài)和空間分布。*沉積作用（疊加與改造-可能）：在某些情況下，前期的火山-沉積巖系為斑巖銅礦化提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和空間。成礦熱液可能與早期形成的沉積物或火山巖發(fā)生交代作用，或在火山沉積盆地中形成礦體。后期沉積的蓋層或火山碎