2025年大學《地球化學》專業(yè)題庫——地球巖石地質(zhì)化學演化過程考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪個同位素系統(tǒng)最適合用于測定地殼的形成年齡？A.U-PbB.K-ArC.Sm-NdD.Rb-Sr2.地球早期大氣的主要成分是：A.氮氣和氧氣B.氮氣和二氧化碳C.氫氣和氦氣D.二氧化碳和甲烷3.下列哪種巖石形成過程中幾乎沒有分異作用？A.礦床B.礦床C.礦床D.礦床4.下列哪種變質(zhì)作用通常與俯沖作用有關(guān)？A.區(qū)域變質(zhì)作用B.接觸變質(zhì)作用C.動力變質(zhì)作用D.氣液變質(zhì)作用5.下列哪種元素在沉積巖中含量最高？A.鈣B.鈉C.鎂D.鉀6.板塊構(gòu)造理論的主要依據(jù)是：A.大陸漂移說B.海底擴張說C.古地磁學D.以上都是7.地球化學過程中，元素從一種化合物轉(zhuǎn)移到另一種化合物的主要驅(qū)動力是：A.溫度B.壓力C.化學勢D.地球自轉(zhuǎn)8.下列哪種方法可以用來確定沉積物的搬運距離？A.砂粒形態(tài)分析B.自旋磁矩測定C.同位素比值測定D.化學成分分析9.下列哪種地球化學過程會導致全球氣候變暖？A.碳酸鈣沉積B.硅酸鹽風化C.甲烷釋放D.氧氣產(chǎn)生10.地球化學在以下哪個領(lǐng)域應用最廣泛？A.資源勘探B.環(huán)境監(jiān)測C.天體物理D.以上都是二、填空題（每空1分，共20分）1.地球化學研究的對象是______、______和______中的化學元素及其______、______和______。2.放射性同位素衰變的方式主要有______、______和______。3.巖漿巖根據(jù)其silica含量可以分為______、______、______和______。4.變質(zhì)作用的類型主要有______、______、______和______。5.沉積巖的主要形成過程包括______、______、______和______。6.地球化學循環(huán)主要包括______、______、______和______循環(huán)。7.穩(wěn)定同位素地球化學的主要應用領(lǐng)域包括______、______和______。8.地球早期分異的主要方式是______和______。9.板塊構(gòu)造理論認為，地球的巖石圈是由______和______組成的。10.地球化學在環(huán)境污染監(jiān)測中的應用主要包括______、______和______。三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述質(zhì)量守恒定律在地球化學中的應用。2.簡述同位素分餾的機制。3.簡述巖漿分異的主要方式。4.簡述變質(zhì)作用的因素。5.簡述沉積物的來源。6.簡述地球化學在資源勘探中的應用。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述地球早期火山活動對地球化學演化的影響。2.論述板塊構(gòu)造對地球化學過程的影響。五、計算題（每題10分，共20分）1.假設某巖石樣品中U的含量為5ppm，Pb的含量為10ppm，已知U的半衰期為4.5億年，計算該巖石的形成年齡。2.假設某沉積物樣品中輕同位素碳的比例為1.00000，其對應的輕同位素碳的標準值為1.00000，計算該沉積物的δ13C值。試卷答案一、選擇題1.A2.B3.A4.A5.A6.D7.C8.A9.C10.D二、填空題1.地球地球環(huán)境地球物質(zhì)相互作用轉(zhuǎn)移聯(lián)系2.α衰變β衰變γ衰變3.超基性巖基性巖中性巖酸性巖4.接觸變質(zhì)作用區(qū)域變質(zhì)作用動力變質(zhì)作用氣液變質(zhì)作用5.物質(zhì)搬運沉積作用成巖作用膠結(jié)作用6.水循環(huán)氣循環(huán)生物循環(huán)地幔循環(huán)7.礦床勘查環(huán)境污染評價古氣候重建8.分異作用結(jié)晶作用9.海洋板塊大陸板塊10.污染物來源解析污染程度評估污染治理效果評價三、簡答題1.質(zhì)量守恒定律指出，在任何化學反應中，反應物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量。在地球化學中，該定律意味著在地球形成和演化的過程中，元素的總質(zhì)量保持不變，只是元素之間的相對含量發(fā)生了變化。例如，在巖漿的形成和結(jié)晶過程中，巖漿中的元素總量保持不變，但元素會根據(jù)其化學性質(zhì)在不同的礦物中富集或虧損。2.同位素分餾是指在不同物質(zhì)之間，重同位素和輕同位素的相對比例發(fā)生差異的現(xiàn)象。其機制主要與物質(zhì)的相態(tài)、溫度、壓力以及化學鍵的形成和斷裂有關(guān)。例如，在水的蒸發(fā)和冷凝過程中，重水分子（H?O）比輕水分子（HDO）更容易蒸發(fā)，因此在冷凝過程中，殘留的水體中重水分子相對富集。3.巖漿分異是指巖漿在冷卻和結(jié)晶過程中，由于元素的不同性質(zhì)，導致元素在不同礦物中的分配比例發(fā)生變化的現(xiàn)象。其主要方式包括結(jié)晶分異、不混熔分異和巖漿混合。結(jié)晶分異是指巖漿在冷卻過程中，早期結(jié)晶的礦物從巖漿中分離出來，導致巖漿成分發(fā)生改變的現(xiàn)象。不混熔分異是指巖漿在某種條件下，分裂成兩種或多種化學成分不同的巖漿的現(xiàn)象。巖漿混合是指不同成分的巖漿發(fā)生混合的現(xiàn)象。4.變質(zhì)作用的因素包括溫度、壓力、化學成分和流體。溫度是影響變質(zhì)作用的重要因素，溫度的升高會導致礦物發(fā)生相變。壓力包括圍壓和差壓，圍壓的升高會導致礦物發(fā)生壓縮變形，差壓的升高會導致礦物發(fā)生剪切變形。化學成分的變化會影響礦物的穩(wěn)定性和相變過程。流體可以攜帶元素和化合物，影響礦物的形成和破壞。5.沉積物的來源主要包括陸源物質(zhì)、火山物質(zhì)和生物物質(zhì)。陸源物質(zhì)主要來自地殼的風化剝蝕，包括碎屑和溶解物質(zhì)?；鹕轿镔|(zhì)主要來自火山噴發(fā)，包括火山灰和熔巖碎屑。生物物質(zhì)主要來自生物體的遺骸和分泌物，包括有機質(zhì)和無機質(zhì)。6.地球化學在資源勘探中的應用主要包括礦產(chǎn)勘查、能源勘探和水資源勘查。在礦產(chǎn)勘查中，地球化學方法可以用于確定礦床的成因、分布和儲量。在能源勘探中，地球化學方法可以用于尋找油氣藏和地熱資源。在水資源勘查中，地球化學方法可以用于評價地下水的質(zhì)量和儲量。四、論述題1.地球早期火山活動對地球化學演化的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，火山活動釋放了大量氣體，包括二氧化碳、水蒸氣和氮氣等，這些氣體構(gòu)成了地球早期的大氣層，并參與了地球早期的大氣化學演化。其次，火山活動還釋放了大量熔巖和火山灰，這些物質(zhì)豐富了地球表面的物質(zhì)組成，并參與了地球早期地貌的形成。此外，火山活動還導致了地球早期海洋的形成，因為火山噴發(fā)的物質(zhì)落入海洋中，參與了海洋水的化學演化。2.板塊構(gòu)造對地球化學過程的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，板塊的運動導致了洋中脊的擴張和俯沖帶的形成，這兩個過程分別控制了地幔中的元素循環(huán)和地殼中的元素循環(huán)。洋中脊的擴張伴隨著巖漿的形成和上地幔的熔融，這導致了地幔中元素的向上遷移和富集。俯沖帶的形成則導致了地殼物質(zhì)的向下俯沖和消亡，這導致了地殼中元素的向下遷移和虧損。其次，板塊的運動還導致了造山帶的形成和大陸裂谷的形成，這兩個過程分別控制了造山帶地區(qū)的變質(zhì)作用和大陸裂谷地區(qū)的巖漿活動。造山帶地區(qū)的變質(zhì)作用導致了地殼物質(zhì)的深部變質(zhì)和元素的重配分，而大陸裂谷地區(qū)的巖漿活動則導致了地殼物質(zhì)的熔融和元素的揮發(fā)。最后，板塊的運動還導致了地震和火山活動的發(fā)生，這些地質(zhì)現(xiàn)象對地球化學過程產(chǎn)生了重要的影響。五、計算題1.利用放射性同位素衰變公式：t=(1/t?/?)*ln(N?/N)，其中t為樣品的形成年齡，t?/?為U的半衰期，N?為樣品中U的初始含量，N為樣品中U的當前含量。將已知數(shù)值代入公式