2025年大學《地球化學》專業(yè)題庫——地球化學在地質(zhì)資源評估中的應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)）1.在地質(zhì)資源評估中，利用地球化學異常發(fā)現(xiàn)礦化線索的方法被稱為（）。A.地球物理勘探B.地球化學勘查C.遙感地質(zhì)調(diào)查D.地質(zhì)填圖2.某礦床中，與成礦作用密切相關的主量元素和微量元素組合，稱為（）。A.地球化學障B.元素地球化學指紋C.地球化學背景值D.同位素分餾3.在利用地球化學方法評估油氣資源潛力時，常關注（）的地球化學特征。A.巖石圈地幔B.沉積盆地蓋層C.斷裂構造帶D.地表水體4.Rb-Sr定年法主要用于測定（）。A.較新地質(zhì)體的絕對年齡B.老的變質(zhì)巖的相對年齡C.礦物包裹體的形成年齡D.沉積巖的形成環(huán)境5.在進行礦床地球化學評價時，劃分成礦系列的主要依據(jù)是（）。A.礦床的規(guī)模大小B.礦床的空間分布C.礦床的成因類型和元素組合特征D.礦床的勘探程度6.某地區(qū)土壤和植物中某指示礦物元素含量顯著高于背景值，這通常暗示（）。A.土壤污染B.地下水富集C.潛在的工業(yè)礦物資源D.植物生長不良7.利用微量元素地球化學特征，可以推斷（）。A.地球深部物質(zhì)組成B.地球化學循環(huán)過程C.礦床形成溫度和壓力條件D.以上都是8.地球化學障是指（）。A.地球內(nèi)部能量釋放的障礙B.地球化學元素遷移和富集的阻礙C.地球化學背景值發(fā)生劇烈變化的區(qū)域D.地球化學樣品采集的困難區(qū)域9.在評估礦產(chǎn)資源可持續(xù)利用時，環(huán)境地球化學研究主要關注（）。A.礦產(chǎn)資源的儲量與品位B.礦產(chǎn)開發(fā)對環(huán)境的影響及修復C.礦產(chǎn)勘探技術的進步D.礦產(chǎn)市場價格波動10.下列哪項不是同位素地球化學在地質(zhì)資源評估中的主要應用？（）A.判斷礦物形成年齡B.確定物質(zhì)來源C.示蹤流體運移路徑D.直接計算礦床資源儲量二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在題中的橫線上）1.地球化學勘查方法主要包括______、______和______三大類。2.成礦作用通常伴隨著地球化學障的形成，常見的地球化學障類型有______、______和______。3.微量元素地球化學分析中，常用的標準化方法有______和______。4.同位素地球化學中，______是指同位素之間發(fā)生質(zhì)量差異的現(xiàn)象。5.在評價金屬礦床時，常通過分析______、______和______等指示礦物來判斷成礦環(huán)境。6.地球化學背景值是指在一個相對穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境中，某元素在______和______中的平均含量范圍。三、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.地球化學障2.元素地球化學指紋3.同位素分餾4.成礦系列5.地球化學勘查四、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述地球化學方法在礦產(chǎn)資源勘查中發(fā)揮的主要作用。2.簡述利用同位素地球化學數(shù)據(jù)進行物質(zhì)來源示蹤的基本原理。3.簡述影響礦床地球化學特征的主要因素。4.簡述在進行礦床地球化學評價時，需要關注的主要地球化學指標。五、論述題（每小題10分，共20分）1.論述地球化學勘查方法在區(qū)域礦產(chǎn)普查中的應用流程及其關鍵環(huán)節(jié)。2.結合實例，論述微量元素地球化學特征在判斷礦床成因類型中的應用價值。六、計算題（共15分）假設某地取自土壤樣品的某指示礦物含量為100ppm，已知該指示礦物在該地區(qū)的地球化學背景值為20ppm。請計算該指示礦物含量的異常系數(shù)（C/O比值），并說明其地質(zhì)意義。七、案例分析題（共20分）某勘探區(qū)為一沉積盆地，前期地球化學勘查發(fā)現(xiàn)土壤和植物樣品中As、Hg、Sb等元素含量顯著高于區(qū)域背景值，并伴隨有黃鐵礦化現(xiàn)象。請結合所學地球化學知識，分析該區(qū)域存在何種地質(zhì)環(huán)境特征？并闡述這些地球化學異常信息可能指示了哪些潛在的地質(zhì)問題或資源線索？試卷答案一、選擇題1.B解析：地球化學勘查是利用元素、同位素、分子等地球化學異常發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)或了解地質(zhì)背景的方法。2.B解析：元素組合特征是礦床形成過程中特定地質(zhì)環(huán)境下的“指紋”，有助于識別和區(qū)分不同成因的礦床。3.B解析：油氣資源主要賦存于沉積盆地蓋層中，其地球化學特征（如烴類組分、同位素、微量元素）是評估資源潛力的關鍵。4.B解析：Rb-Sr定年法主要基于Rb同位素衰變至Sr，適用于測定相對較老的地質(zhì)體（通常>10^6年）。5.C解析：成礦系列是基于礦床成因類型和元素組合特征的分類，反映了區(qū)域地質(zhì)演化和成礦環(huán)境的演化規(guī)律。6.C解析：指示礦物元素含量異常通常與深部隱伏礦體有關，暗示該地區(qū)可能存在工業(yè)礦物資源潛力。7.D解析：微量元素可以反映源區(qū)特征、巖漿演化過程、流體性質(zhì)等，可用于推斷多種地質(zhì)信息。8.B解析：地球化學障是阻礙元素正常遷移和富集的邊界，如不整合面、蝕變帶等。9.B解析：環(huán)境地球化學關注礦產(chǎn)開發(fā)活動對環(huán)境的影響，以及如何進行監(jiān)測和修復，確?？沙掷m(xù)發(fā)展。10.D解析：同位素可用于定年、示蹤、判斷來源等，但不能直接計算礦床資源儲量，儲量評估主要依據(jù)地質(zhì)測量和品位分析。二、填空題1.礦床地球化學勘查環(huán)境地球化學勘查水文地球化學勘查解析：這三類是地球化學勘查的主要分支，分別針對礦產(chǎn)、環(huán)境和地下水資源。2.不整合面蝕變帶斷裂構造帶解析：這些是常見的能阻礙元素正常分布和遷移的地質(zhì)界面。3.地球化學標準化陰離子標準化解析：常用的標準化方法，用于消除樣品間基質(zhì)差異，突出元素間的相對含量。4.同位素分餾解析：指同位素在不同物質(zhì)或體系間分布不均的現(xiàn)象，是同位素地球化學研究的基礎。5.礦物組合元素比值礦床地球化學模型解析：通過分析這些特征可以推斷成礦環(huán)境、溫度、壓力等條件。6.巖石顆粒物解析：背景值通常指自然環(huán)境中巖石或顆粒物中的元素平均含量。三、名詞解釋1.地球化學障：指在地球表層或內(nèi)部，阻礙元素正常遷移和富集的界面或區(qū)域，如不整合面、蝕變帶、斷層等。2.元素地球化學指紋：指在特定地質(zhì)作用或地質(zhì)體中，具有獨特分布特征和含量組合的元素或元素組合，可用于識別地質(zhì)體成因、來源和演化歷史。3.同位素分餾：指在物理或化學過程中，同位素在不同物質(zhì)或體系間發(fā)生分選，導致其相對豐度發(fā)生差異的現(xiàn)象。4.成礦系列：根據(jù)礦床成因類型、形成時代、空間分布、元素組合特征及其共生關系等方面的相似性，將礦床劃分成的具有成因聯(lián)系和演化規(guī)律的自然組合。5.地球化學勘查：利用元素、同位素、分子等地球化學異常發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)、了解地質(zhì)構造、評估環(huán)境質(zhì)量、監(jiān)測資源動態(tài)等信息的一種勘查方法。四、簡答題1.地球化學方法在礦產(chǎn)資源勘查中的作用主要體現(xiàn)在：*發(fā)現(xiàn)礦化線索：通過測量土壤、水系沉積物、植物、巖石等樣品中的元素、同位素或有機物異常，圈定找礦靶區(qū)。*判斷礦床成因與類型：通過分析元素組合、比值、地球化學障特征、同位素組成等，推斷礦床成因、所屬礦種和大地構造環(huán)境。*評價礦床質(zhì)量與潛力：通過分析礦石和圍巖的地球化學特征，評估礦石品位、組分、可冶性、伴生礦、有害元素含量及資源潛力。*指導勘查工作：為鉆探、槽探等工程提供靶位選擇依據(jù)，評價勘查區(qū)地質(zhì)背景和地球化學環(huán)境。*監(jiān)測資源開發(fā)與環(huán)境變化：評估礦產(chǎn)開發(fā)對環(huán)境的影響，監(jiān)測礦區(qū)及周邊地球化學環(huán)境動態(tài)。2.利用同位素地球化學數(shù)據(jù)進行物質(zhì)來源示蹤的基本原理是：*不同來源的物質(zhì)具有獨特的同位素組成特征（即初始同位素比值）。*在地球化學過程中（如巖漿分異、變質(zhì)作用、流體遷移、沉積作用等），同位素會發(fā)生分餾，導致最終產(chǎn)物與初始物質(zhì)同位素組成發(fā)生差異。*通過測定樣品（如巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積物、流體）中的穩(wěn)定同位素（如δ1?O,δ13C,δ2H）或放射性同位素（如放射性同位素年齡測定）組成，并與已知來源物質(zhì)或地幔/地殼平均值的同位素組成進行比較。*根據(jù)同位素組成差異，可以推斷樣品的來源區(qū)、經(jīng)歷的地球化學過程、物質(zhì)混合比例、流體演化路徑等信息，從而實現(xiàn)物質(zhì)來源的示蹤。3.影響礦床地球化學特征的主要因素包括：*成礦物質(zhì)的來源：源巖的成分、同位素組成決定了成礦物質(zhì)的初始地球化學特征。*成礦作用的方式和強度：如巖漿活動、變質(zhì)作用、沉積作用、熱液活動等的性質(zhì)和強度，決定了元素的遷移、富集和分異程度。*成礦環(huán)境的物理化學條件：如溫度、壓力、pH、Eh、流體性質(zhì)、圍巖成分等，影響元素的溶解度、遷移能力和沉淀形式。*地球化學障的存在：不整合面、蝕變帶、斷層等可以阻礙元素的遷移，導致元素在局部富集或形成異常。*后期改造作用：如構造變動、表生作用等，可能疊加或改造原始的地球化學特征。4.在進行礦床地球化學評價時，需要關注的主要地球化學指標包括：*礦石和圍巖中主要成礦元素和指示礦物元素的含量、賦存狀態(tài)和分布特征。*元素組合和比值：如金屬元素比值、微量元素組合等，用于判斷成礦環(huán)境和成因類型。*地球化學異常：如元素含量超出背景值、元素組合異常、同位素組成異常等，是找礦的重要線索。*礦床地球化學模型：描述礦床形成和演化的地球化學過程和特征。*礦石可選性和冶金性能相關的地球化學指標：如有害元素含量、脈石礦物組成等。*礦床流體包裹體地球化學特征：如流體成分、同位素、均一溫度、壓力等，揭示成礦流體性質(zhì)和來源。五、論述題1.地球化學勘查方法在區(qū)域礦產(chǎn)普查中的應用流程及其關鍵環(huán)節(jié)：*準備工作階段：收集區(qū)域地質(zhì)資料、礦產(chǎn)分布資料、地球化學背景資料；確定勘查目標和礦種；選擇合適的地球化學勘查方法；設計勘查方案（包括路線調(diào)查、系統(tǒng)采樣、樣品分析測試方法等）；建立或確定地球化學背景值。*野外調(diào)查階段：根據(jù)勘查方案進行野外工作。對于路線調(diào)查，需沿選定的路線進行觀察、采樣，記錄地質(zhì)現(xiàn)象和地球化學異常點；對于系統(tǒng)采樣，按一定網(wǎng)度在測區(qū)內(nèi)布設采樣點，采集土壤、水系沉積物、植物等樣品。野外調(diào)查的關鍵是準確發(fā)現(xiàn)和記錄地球化學異常，并獲取必要的地質(zhì)信息。*室內(nèi)分析測試階段：對采集的樣品進行系統(tǒng)的元素、同位素或有機物分析測試。關鍵環(huán)節(jié)包括樣品預處理、選擇可靠的測試方法和實驗室質(zhì)量控制（如使用標樣、空白樣、平行樣等），確保分析數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。*數(shù)據(jù)處理與異常評價階段：對測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理（如計算均值、標準差、異常系數(shù)等），編制地球化學圖件（如元素分布圖、異常濃集圖等）；結合區(qū)域地質(zhì)背景，圈定地球化學異常區(qū)；對異常進行評價，區(qū)分礦化異常與背景值、人為污染等，篩選出有找礦意義的異常。*靶區(qū)優(yōu)選與驗證階段：根據(jù)異常評價結果，圈定找礦靶區(qū)；利用地質(zhì)填圖、地球物理、地球化學精查等方法對靶區(qū)進行進一步勘查和驗證，最終發(fā)現(xiàn)礦床或排除找礦前景。關鍵環(huán)節(jié)是綜合分析各種信息，進行合理的靶區(qū)優(yōu)選，并選擇有效的驗證方法。2.結合實例，論述微量元素地球化學特征在判斷礦床成因類型中的應用價值：*微量元素在巖漿、變質(zhì)、沉積等地質(zhì)過程中表現(xiàn)出不同的地球化學行為（如分配系數(shù)、相容性、不相容性、揮發(fā)性和難揮發(fā)性），因此其含量、比值和空間分布特征可以反映礦床形成的物理化學條件和物質(zhì)來源。*實例1：斑巖銅礦床。斑巖銅礦床通常與中酸性斑巖有關，其微量元素地球化學特征常顯示Cu、Mo、V、Zn、Sr、Ba等元素含量較高，而W、P、F、Cl等元素也常有顯著富集。特別是Cu、Mo的富集，以及與K、Rb、Ba等堿金屬元素呈正相關，是斑巖銅礦床區(qū)別于其他銅礦床的重要地球化學指紋。這反映了礦化與富含揮發(fā)組分的中酸性巖漿分異作用有關，且可能經(jīng)歷了后期熱液疊加改造。*實例2：熱液脈礦床。礦床類型不同，其熱液的性質(zhì)和來源也不同，導致微量元素組合特征各異。例如，中低溫熱液礦床（如黃鐵礦礦床）常顯示W(wǎng)、Sn、Ba、F、Cl等元素富集，指示了富含鹵素和揮發(fā)分的流體特征；而高溫熱液礦床（如斑巖銅礦或矽卡巖礦床的早期階段）則可能顯示As、Sb、Bi等元素與Cu、Mo、W等元素共存，反映流體性質(zhì)和來源的復雜性。通過分析微量元素組合和比值，可以推斷熱液的溫度、pH、Eh、流體來源等。*實例3：矽卡巖礦床。矽卡巖礦床形成于中酸性侵入體與碳酸鹽巖接觸交代。其微量元素特征通常反映了侵入體和圍巖的貢獻以及接觸交代過程的性質(zhì)。例如，若從侵入體帶入的元素（如W、Mo、Sn、Bi、F、Cl）在交代過程中發(fā)生富集，則礦床中這些元素含量會顯著增高。通過分析微量元素的賦存狀態(tài)和空間分布，可以判斷成礦流體主要來源于侵入體還是圍巖，以及交代作用的強度和范圍。*總結：微量元素地球化學特征是判斷礦床成因類型的重要依據(jù)。通過分析微量元素的組合、含量、比值以及與主量元素的關系，結合區(qū)域地質(zhì)背景，可以有效地識別和區(qū)分不同成因類型的礦床，為礦產(chǎn)勘查提供重要的地球化學信息。六、計算題指示礦物含量異常系數(shù)（C/O比值）=(樣品指示礦物含量-地球化學背景值)/地球化學背景值=(100ppm-20ppm)/20ppm=80/20=4地質(zhì)意義：C/O比值為4，表明該指示礦物含量是背景值的4倍。在地球化學勘查中，通常將C/O比值大于1或2視為異常。本例中C/O比值遠大于2，表明該指示礦物含量顯著異常，暗示該地區(qū)可能存在與該指示礦物相關的礦產(chǎn)化線索或深部隱伏礦體，具有潛在的找礦意義。七、