什么是地球化学
发布时间：2025-06-05 01:05:10
地球化学定义与核心内容
地球化学是研究地球及其子系统（大气圈、水圈、生物圈、岩石圈）中化学元素及其同位素的分布、迁移、富集规律和演化历史的科学。它是地质学与化学的交叉学科，主要关注以下核心问题：
一、研究对象与范围
元素循环：研究碳、氧、硫等重要元素在地球各圈层间的循环过程
同位素示踪：利用稳定同位素（如δ¹⁸O）和放射性同位素（如¹⁴C）追溯地质过程
资源成因：揭示矿产、石油、天然气等资源的形成机制与分布规律
环境过程：分析污染物在环境中的迁移转化行为
二、主要分支学科
| 分支领域 | 研究重点 | 典型应用 |
|---|---|---|
| 岩石地球化学 | 岩浆岩/沉积岩/变质岩的化学成分 | 判别岩石成因与构造背景 |
| 同位素地球化学 | 同位素分馏与衰变规律 | 地质定年与古环境重建 |
| 有机地球化学 | 生物标志化合物分析 | 油气勘探与生命起源研究 |
| 环境地球化学 | 元素在环境中的行为 | 污染治理与生态评估 |
| 行星地球化学 | 地外物质成分分析 | 月球与火星探测 |
三、关键技术方法
分析测试技术：
X射线荧光光谱（XRF）测定主量元素
电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析微量元素
气相色谱-质谱联用（GC-MS）检测有机化合物
模拟实验：高温高压实验模拟地幔条件
计算模型：地球化学动力学模型预测元素迁移
四、实际应用价值
矿产资源勘探：通过元素异常圈定找矿靶区
环境治理：追踪重金属污染源并制定修复方案
气候变化研究：利用冰芯气泡分析古大气成分
行星科学：解读嫦娥五号月球样品化学成分
五、学科发展前沿
纳米地球化学：研究纳米尺度下的元素行为
大数据分析：整合全球地球化学数据库
深部碳循环：探索地球深部碳的赋存形式
经典教材推荐：
《地球化学》韩吟文、马振东著
《Principles of Geochemistry》Brian Mason著
《Environmental Geochemistry》B. Alloway著