2025年大學(xué)《地球化學(xué)》專業(yè)題庫——地球巖石的變質(zhì)作用機(jī)制考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填涂在答題卡相應(yīng)位置。）1.下列哪一項(xiàng)不屬于變質(zhì)作用的直接驅(qū)動力？A.地幔上涌帶來的熱流B.巖漿加熱C.大氣圈層運(yùn)動引起的應(yīng)力D.地球內(nèi)部放射性元素衰變產(chǎn)生的熱量2.在接觸變質(zhì)作用中，靠近熱源（巖漿）的巖石所形成的礦物組合通常比遠(yuǎn)離熱源的巖石具有更高的？A.鈣指數(shù)B.硅鋁指數(shù)C.礦物結(jié)晶溫度D.化學(xué)成分復(fù)雜度3.能夠反映變質(zhì)作用發(fā)生時(shí)溫度和壓力條件的一組礦物組合被稱為？A.變質(zhì)相B.變質(zhì)帶C.共生礦物D.礦物包裹體4.下列哪種變質(zhì)反應(yīng)類型通常發(fā)生在相對低溫、低壓的環(huán)境下，且反應(yīng)前后礦物成分變化較??？A.固相反應(yīng)B.液相反應(yīng)C.氣相反應(yīng)D.分子擴(kuò)散反應(yīng)5.在變質(zhì)反應(yīng)A+B=C+D中，如果反應(yīng)物A和C的活動度積(a_A*a_C)大于產(chǎn)物B和D的活動度積(a_B*a_D)，該反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)條件下？A.正向進(jìn)行B.逆向進(jìn)行C.處于平衡狀態(tài)D.無法判斷6.變質(zhì)反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)主要受哪些因素影響？A.溫度、壓力B.礦物化學(xué)成分C.流體存在與否D.以上所有因素7.能夠?qū)е伦冑|(zhì)礦物發(fā)生溶解和元素遷移的變質(zhì)作用過程是？A.固相線反應(yīng)B.交代反應(yīng)C.重結(jié)晶作用D.同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變8.在變質(zhì)作用過程中，流體的存在通常如何影響變質(zhì)反應(yīng)的平衡條件？A.降低反應(yīng)的平衡常數(shù)B.提高反應(yīng)的活化能C.使反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度、壓力無關(guān)D.改變反應(yīng)的平衡常數(shù)，使其對溫度、壓力的依賴性減弱9.區(qū)域變質(zhì)作用通常與哪種地質(zhì)構(gòu)造背景密切相關(guān)？A.礦床形成B.火山活動C.造山帶D.大陸裂谷10.下列哪一項(xiàng)是變質(zhì)作用P-T圖解中“反應(yīng)邊”的特征？A.表示變質(zhì)作用發(fā)生結(jié)束的邊界B.表示礦物成分發(fā)生連續(xù)變化的過渡帶C.表示一個特定的溫度壓力點(diǎn)D.表示不同變質(zhì)相的接觸面二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在橫線上。）1.變質(zhì)作用的溫度范圍通常在________°C到________°C之間。2.根據(jù)成因，變質(zhì)作用可分為________變質(zhì)、________變質(zhì)和________變質(zhì)。3.變質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)原理基于________定律和________定律。4.在變質(zhì)過程中，元素的遷移和富集與________的活動密切相關(guān)。5.變質(zhì)礦物通常具有________和________的特征。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請將答案寫在答題紙上。）1.變質(zhì)相2.變質(zhì)指數(shù)礦物3.固溶體4.元素分異5.變質(zhì)作用P-T路徑四、簡答題（每小題5分，共20分。請將答案寫在答題紙上。）1.簡述接觸變質(zhì)作用的主要特征及其形成機(jī)制。2.簡述流體在變質(zhì)作用中扮演的重要角色。3.簡述固相反應(yīng)與液相反應(yīng)的主要區(qū)別。4.簡述變質(zhì)作用對巖石元素地球化學(xué)特征的影響。五、論述題（10分。請將答案寫在答題紙上。）試述變質(zhì)反應(yīng)的平衡條件，并分析溫度、壓力和流體活動對變質(zhì)反應(yīng)方向和平衡礦物組成的影響機(jī)制。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.A4.A5.B6.D7.B8.D9.C10.B二、填空題1.2008002.接觸區(qū)域動力3.吉布斯能量最低4.流體5.不均一性顯微結(jié)構(gòu)三、名詞解釋1.在特定溫度和壓力條件下，由特定礦物組合穩(wěn)定存在所代表的狀態(tài)或區(qū)域。2.在變質(zhì)巖中，其含量或成分可以反映原巖化學(xué)成分特征的一類礦物，常用鋁硅酸鹽礦物（如長石、石英）。3.一種礦物晶體結(jié)構(gòu)中可以容納不同化學(xué)元素離子的固溶體形式。4.在變質(zhì)作用過程中，巖石中某些元素的含量發(fā)生顯著變化，導(dǎo)致其相對豐度差異增大或減小的現(xiàn)象。5.在P-T圖解上，表示變質(zhì)巖石形成和演化過程中所經(jīng)歷的溫度和壓力變化軌跡。四、簡答題1.解析思路：接觸變質(zhì)作用的主要特征是受巖漿接觸熱的影響，形成圍繞巖漿體的變質(zhì)帶。特征包括：①變質(zhì)范圍小，呈環(huán)狀分布；②變質(zhì)溫度高，壓力低；③礦物組合與巖漿性質(zhì)關(guān)系密切，常見透輝石-綠泥石-石榴石-角閃石等組合；④原巖成分變化大，原巖中不穩(wěn)定礦物被破壞，形成新礦物組合。形成機(jī)制是巖漿的熱量傳遞到周圍圍巖，使圍巖溫度升高達(dá)到其變質(zhì)溫度范圍，發(fā)生重結(jié)晶和變質(zhì)反應(yīng)，形成新的變質(zhì)礦物。2.解析思路：流體在變質(zhì)作用中扮演重要角色：①作為反應(yīng)物或產(chǎn)物參與變質(zhì)反應(yīng)，改變反應(yīng)平衡常數(shù)和平衡礦物組合；②作為載體，促進(jìn)元素在巖石內(nèi)部的遷移和富集，形成蝕變礦物或使元素分散；③降低礦物的熔點(diǎn)，促進(jìn)部分熔融的發(fā)生；④影響礦物的生長和顯微結(jié)構(gòu)。3.解析思路：固相反應(yīng)與液相反應(yīng)的主要區(qū)別在于反應(yīng)物和產(chǎn)物的狀態(tài)：①固相反應(yīng)中，反應(yīng)物和產(chǎn)物均為固態(tài)礦物，反應(yīng)僅在礦物晶格內(nèi)部進(jìn)行，通過離子交換、晶格擴(kuò)散等方式完成，不涉及液相；②液相反應(yīng)中，至少有一種反應(yīng)物或產(chǎn)物為液態(tài)熔體，反應(yīng)在固相和液相之間進(jìn)行，熔體作為反應(yīng)介質(zhì)和元素載體。4.解析思路：變質(zhì)作用通過改變巖石的溫度和壓力條件，驅(qū)動礦物發(fā)生重結(jié)晶和變質(zhì)反應(yīng)，從而改變巖石的礦物組成和化學(xué)成分。①不同P-T條件形成不同礦物組合，改變元素的存在形式；②變質(zhì)反應(yīng)導(dǎo)致元素在礦物間的重新分配，某些元素可能富集于特定礦物，而另一些元素則可能被釋放；③流體活動進(jìn)一步促進(jìn)元素遷移，可能導(dǎo)致元素在空間上的分異，形成蝕變帶或礦化蝕變現(xiàn)象。五、論述題解析思路：1.變質(zhì)反應(yīng)平衡條件：變質(zhì)反應(yīng)A+B=C+D的平衡常數(shù)K可表示為K=(a_C*a_D)/(a_A*a_B)，其中a代表礦物的活度。當(dāng)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，正向反應(yīng)速率等于逆向反應(yīng)速率，此時(shí)反應(yīng)商Q=(a_C*a_D)/(a_A*a_B)=K?；疃仁艿V物成分、溫度、壓力以及流體（如果存在）等因素影響。對于理想溶液，活度近似等于摩爾分?jǐn)?shù)，但真實(shí)礦物體系中，活度系數(shù)需考慮離子強(qiáng)度等因素。2.影響因素分析：*溫度：根據(jù)范特霍夫方程，反應(yīng)平衡常數(shù)K是溫度的函數(shù)(dlnK/dT=ΔH/R*(1/T))。對于吸熱反應(yīng)(ΔH>0)，升高溫度使K增大，反應(yīng)更傾向于正向進(jìn)行；對于放熱反應(yīng)(ΔH<0)，升高溫度使K減小，反應(yīng)更傾向于逆向進(jìn)行。因此，溫度決定了變質(zhì)反應(yīng)的方向和平衡礦物組成。*壓力：壓力對反應(yīng)平衡常數(shù)的影響通常較小，尤其對于體積變化不大的固相反應(yīng)。但對于涉及氣體或體積變化顯著的反應(yīng)，壓力會影響平衡常數(shù)。根據(jù)勒夏特列原理，系統(tǒng)會向減小壓力變化的方向移動。*流體活動：流體（尤其是水溶液）的存在顯著影響變質(zhì)反應(yīng)。①流體可以參與反應(yīng)，作為反應(yīng)