2025年大學《地球化學》專業(yè)題庫——地球表層過程中巖石圈的化學演化考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項不屬于地球表層過程？A.風化B.侵蝕C.分異D.搬運2.地球化學中，元素的豐度通常用哪種單位表示？A.克B.摩爾C.百分比D.ppm3.下列哪種同位素常用于示蹤地表水循環(huán)？A.\(^{14}C\)B.\(^{18}O\)C.\(^{40}Ar\)D.\(^{87}Sr\)4.巖石圈主要由哪種巖石類型組成？A.沉積巖B.噴出巖C.變質巖D.以上都是5.地球化學模型的主要目的是什么？A.預測地球化學過程B.解釋地球化學現象C.確定地球化學元素豐度D.以上都是6.下列哪種元素在地球表層過程中循環(huán)最為活躍？A.金B(yǎng).鐵元素C.氧元素D.鈾元素7.風化作用對巖石圈化學演化的主要影響是？A.增加巖石圈的元素豐度B.降低巖石圈的元素豐度C.改變巖石圈的元素組成D.不改變巖石圈的元素組成8.下列哪種地質作用會導致巖石圈中元素的富集？A.噴發(fā)B.侵蝕C.沉積D.變質9.地球化學中，"同位素分餾"指的是什么？A.同位素之間的質量差異B.同位素之間的豐度差異C.同位素之間的化學性質差異D.同位素之間的物理性質差異10.下列哪種方法不屬于地球化學示蹤？A.同位素示蹤B.化學元素分析C.礦物學分析D.放射性年代測定二、填空題（每空1分，共15分）1.地球表層過程中，__________是指巖石在水、空氣和生物作用下發(fā)生破碎和溶解的過程。2.地球化學中，__________是指一個元素的不同同位素之間的相對豐度發(fā)生改變的現象。3.巖石圈化學組成研究表明，地殼中含量最多的元素是__________和__________。4.地球化學模型可以幫助我們理解__________和__________等地球化學過程。5.同位素地球化學在__________和__________等方面具有重要的應用。三、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述風化作用的類型及其對巖石圈化學演化的影響。2.簡述同位素示蹤的原理及其在地球表層過程中的應用。3.簡述沉積作用對巖石圈化學演化的影響。4.簡述地球化學模型在研究地球表層過程中巖石圈化學演化中的作用。5.簡述元素循環(huán)在地球表層過程中巖石圈化學演化中的作用。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述地球化學在環(huán)境科學中的重要性，并舉例說明如何利用地球化學方法解決環(huán)境問題。2.論述地球表層過程中巖石圈化學演化的主要控制因素，并分析這些因素之間的相互作用。五、計算題（每題5分，共10分）1.某巖石樣品中\(zhòng)(^{18}O/^{16}O\)的比值為200，而標準水的\(^{18}O/^{16}O\)比值為199.5。計算該巖石樣品的\(\Delta^{18}O\)值。2.假設某地區(qū)巖石圈中某元素的初始豐度為100ppm，經過一個地質作用過程后，該元素的豐度降為80ppm。計算該地質作用過程對該元素的分餾因子。六、案例分析題（每題10分，共20分）1.某河流沉積物中發(fā)現高濃度的重金屬污染。請分析可能導致這種污染的地球化學過程，并提出相應的解決方案。2.某地質學家在研究某地區(qū)地殼演化歷史時，發(fā)現了不同時代的巖石樣品。請分析如何利用地球化學方法來確定這些巖石樣品的相對年齡，并說明這些樣品的地球化學特征可以提供哪些關于該地區(qū)地殼演化的信息。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.B4.D5.D6.C7.C8.D9.B10.C二、填空題1.風化2.同位素分餾3.氧，硅4.地球化學過程，地球化學循環(huán)5.礦床勘查，環(huán)境監(jiān)測三、簡答題1.風化作用類型：物理風化、化學風化、生物風化。物理風化通過溫度變化、凍融作用等使巖石破碎；化學風化通過水、氧氣、酸等溶解和分解巖石礦物；生物風化通過生物活動分解巖石。風化作用使巖石圈物質分解，元素釋放，改變巖石圈組成，是元素循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。2.同位素示蹤原理：利用不同同位素在地球化學過程中分餾程度的差異，通過測定樣品中同位素組成的變化，追蹤元素的來源、遷移路徑和轉化過程。在地球表層過程中，可用于追蹤水循環(huán)、沉積物來源、火山活動等。3.沉積作用通過搬運和沉積過程，將風化作用釋放的元素和化合物進行重新分配和富集，形成沉積巖。沉積作用可以形成礦床，改變巖石圈元素的空間分布，對巖石圈的化學演化產生重要影響。4.地球化學模型通過數學方程和算法模擬地球化學過程，幫助理解元素遷移轉化規(guī)律，預測地球化學現象，解釋地球化學數據。在研究地球表層過程中巖石圈化學演化中，可用于模擬元素循環(huán)、大氣化學過程等。5.元素循環(huán)通過巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈之間的相互作用，使元素在地球表層系統(tǒng)中不斷遷移和轉化。元素循環(huán)控制著地球表層系統(tǒng)的化學組成，影響著巖石圈的化學演化，是地球表層系統(tǒng)物質循環(huán)和能量循環(huán)的基礎。四、論述題1.地球化學在環(huán)境科學中非常重要。例如，通過地球化學方法可以確定污染物的來源和遷移路徑，評估污染物的生態(tài)風險，監(jiān)測環(huán)境變化，為環(huán)境保護和污染治理提供科學依據。例如，利用同位素示蹤技術可以確定地下水污染源，利用地球化學模型可以模擬大氣污染物擴散規(guī)律。2.地球表層過程中巖石圈化學演化的主要控制因素包括：地球內部熱力作用、地球表層過程（風化、侵蝕、沉積、成巖等）、生物作用、水循環(huán)、大氣圈與巖石圈的相互作用等。這些因素之間相互作用，共同控制著巖石圈的化學演化。例如，地球內部熱力作用導致巖漿活動，巖漿活動可以改變巖石圈的化學組成；地球表層過程將巖石圈物質帶入水圈和大氣圈，并通過水循環(huán)和大氣圈與巖石圈的相互作用，進一步改變巖石圈的化學組成；生物作用可以加速元素循環(huán)，影響巖石圈的化學演化。五、計算題1.\(\Delta^{18}O=(\frac{{^{18}O}}{{^{16}O}})_{樣品}-(\frac{{^{18}O}}{{^{16}O}})_{標準水}\times1000=\frac{200}{199.5}-1\times1000=0.25\%\)2.分餾因子\(\alpha=\frac{{C_{初始}}}{{C_{最終}}}=\frac{100}{80}=1.25\)六、案例分析題1.可能的地球化學過程包括：工業(yè)活動排放重金屬、礦山開采和冶煉導致重金屬污染、農業(yè)活動使用農藥和化肥導致重金屬污染等。解決方案包括：關閉污染源、加強環(huán)境監(jiān)管、對污染土壤進行修復治理、發(fā)展清潔生產技