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目录 3

上篇 地球化学及无机地球化学 3

第1章 陨石学研究的进展与展望 林杨挺 3

1.1 陨石的回收与类型 3

1.1.1 南极陨石的富集和回收 4

1.1.2 沙漠陨石的回收和陨石通量 4

1.1.3 陨石的化学-岩石类型 5

1.2 太阳系外物质 7

1.2.1 太阳系外物质的发现 7

1.2.2 太阳系外物质的来源 8

1.3 陨石中的灭绝核素 10

1.3.1 灭绝核素存在的证据 10

1.3.2 灭绝核素的成因 12

1.4 太阳星云的形成与演化 13

1.4.1 太阳星云的模型 13

1.4.2 富Ca、Al包体：高温凝聚或熔融蒸发 14

1.4.3 Mg、Fe质硅酸盐球粒：太阳星云中的闪电熔融 16

1.5 小行星的演化Ⅰ：热变质 18

1.6 小行星的演化Ⅱ：熔融分异 19

1.6.1 HED族陨石：灶神星的岩浆活动 19

1.6.2 其他无球粒陨石 20

1.7 陨石中的高压矿物 21

1.7.1 冲击变质特征 21

1.7.2 高压矿物 22

1.8 月球陨石 23

1.8.1 岩石类型 23

1.8.2 月球的形成与演化 23

1.9 火星陨石 24

1.9.1 火星来源的证据 24

1.9.2 火星陨石的类型 25

1.9.3 火星的核-幔-壳形成与组成 26

1.9.5 水的存在与大气的演化 28

1.9.4 火星的岩浆活动 28

1.10 研究展望 30

参考文献 32

第2章 大陆地壳组成研究的进展 高山 44

2.1 大陆上地壳 45

2.1.1 研究方法 45

2.1.2 大陆上地壳化学组成 48

2.2 大陆深部地壳 53

2.2.1 研究方法 53

2.2.2 大陆中地壳成分 54

2.2.3 大陆下地壳成分 57

2.3 大陆地壳组成 62

2.4 大陆地壳组成对壳幔交换作用的指示 67

参考文献 71

第3章 地幔地球化学研究进展 徐义刚 79

3.1 大洋玄武岩的化学不均一性与双层地幔对流模式 79

3.2 地幔不均一性与洋壳再循环 83

3.3 某些自相矛盾的地幔地球化学问题（paradox） 86

3.3.1 Pb同位素问题 86

3.3.2 He同位素问题 87

3.4 双层对流模式遇到的挑战与全地幔对流 88

3.5 新的地幔演化模型 89

3.6 大陆岩石圈地幔演化 91

3.6.1 大陆岩石圈地幔的年龄 91

3.6.2 大陆岩石圈地幔的年龄结构、生长和改造 94

3.6.3 地球早期历史——Hf-Nd同位素证据 95

3.6.4 地球早期历史——PGE地球化学 99

3.7 小结和展望 100

参考文献 101

第4章 地球化学动力学研究进展 鲍征宇 108

4.1 引言 108

4.2 地球化学反应热力学平衡模型及应用 110

4.3 反应-输运体系的动力学 112

4.4 断裂多孔岩石中的复杂反应流体动力学 119

4.4.1 多孔介质中平行裂隙系统模型 120

4.4.2 多孔介质中交叉裂隙系统模型 122

4.4.3 多孔介质中的渗透率 124

4.4.4 断裂多孔介质渗透率研究 125

参考文献 126

第5章 稳定同位素地球化学 郑永飞 133

5.1 平衡分馏系数 133

5.1.1 理论计算 134

5.1.2 经验估计 136

5.2 分馏系数的实验测定 136

5.2.1 同位素交换原理 136

5.2.2 热液交换实验 138

5.2.3 碳酸盐交换实验 139

5.2.4 CO2交换实验 140

5.2.5 矿物—矿物—流体交换实验 143

5.2.6 化学合成 144

5.3.1 温度 145

5.3 影响矿物同位素性质的因素 145

5.3.2 压力 146

5.3.3 化学成分 147

5.3.4 晶体结构 148

5.3.5 盐效应 149

5.4 矿物学反应机制的示踪 150

5.5 自然界矿物和岩石成因示踪 152

5.6 对同位素定年的制约 154

参考文献 156

第6章 放射成因同位素地球化学及其应用研究进展 李献华 165

6.1 同位素地质年代学及其应用研究进展 165

6.1.1 （U-Th）／He热年代学 165

6.1.2 40Ar／39Ar年代学 167

6.1.3 U-Th-Pb年代学 167

6.1.4 Rb-Sr年代学 172

6.1.5 Sm-Nd 年代学 174

6.1.6 Lu-Hf年代学 176

6.1.7 Re-Os年代学 177

6.1.8 不平衡铀系年代学 177

6.2 同位素地球化学及其应用研究进展 178

6.2.1 地球早期演化 178

6.2.2 显生宙大陆地壳增长 180

6.2.3 大陆深俯冲 181

6.2.4 沉积物物源分析与造山带演化、古大陆重建 182

参考文献 185

第7章 微量元素地球化学研究进展 赵振华 199

7.1 壳-幔相互作用的微量元素地球化学记录 199

7.1.1 俯冲带的地球化学系统 200

7.1.2 底侵作用与拆沉作用 212

7.1.3 地幔柱构造 215

7.2 月球、地球的形成、演化及特殊成矿作用 218

7.2.1 月球的形成——来自地球-月球体系的Nb／Ta系统的证据 218

7.2.2 陆壳和洋壳的形成 220

7.2.3 全球事件与成矿作用 224

7.3 微量元素示踪体系的进展 226

7.3.1 微量元素新示踪体系 226

7.3.2 稀土元素（REE） 234

7.3.3 珊瑚的Sr-u体系——古海洋温度计 239

参考文献 240

第8章 矿床地球化学研究进展 蒋少涌，姜耀辉，赵葵东 249

8.1 高新测试方法与技术及其在矿床学中的应用 249

8.2 成矿物质来源研究进展 250

8.2.1 成矿物质多来源 250

8.2.2 成矿过程复杂性 252

8.2.3 成矿物质来源的同位素示踪新技术 254

8.3 成矿流体来源研究进展 258

8.3.1 氢氧同位素在示踪成矿溶液来源和水-岩交换方面的研究 259

8.3.2 地幔流体成矿作用研究 259

8.3.3 流体包裹体研究 261

8.4 成矿年代研究进展 261

8.4.1 传统的矿床定年方法 262

8.4.2 金属矿床的直接定年方法 263

8.5 传统成矿理论受到挑战 267

8.5.1 分散元素成矿理论 267

8.5.2 地球化学急变带理论 267

8.5.3 现代海底成矿理论 267

8.5.4 铜镍硫化物矿床成矿理论 268

8.5.5 海底生物圈与微生物成矿作用理论 268

参考文献 269

第9章 地质流体作用地球化学研究最新进展 刘丛强 276

9.1 地质流体作用地球化学研究的重要意义 276

9.1.1 地球内部流体及其作用 276

9.1.2 推进固体地球科学研究的进展 277

9.1.3 解决社会经济可持续发展中矿产资源问题 277

9.1.4 地质流体作用研究发展概况 278

9.2.1 流体系统及其模拟的物理化学（PVTX）性质 279

9.2 地质地球化学过程中的流体 279

9.2.2 流体组分浓度及其控制因素 280

9.2.3 流体运移与水-岩相互作用 282

9.3 造山带流体系统 283

9.3.1 造山带流体运移及驱动因素 283

9.3.2 流体组成、来源和成因 284

9.3.3 板块俯冲过程中的流体作用 286

9.3.4 造山带流体作用与成矿 287

9.4.1 盆地流体及其研究意义 288

9.4 盆地流体系统 288

9.4.2 盆地流体化学组成及其成因 289

9.4.3 大陆地热和洋中脊热液流体 291

9.4.4 流体运移与成矿 291

9.5 地幔流体系统 293

9.5.1 地幔流体地球化学特征 293

9.5.2 地幔氧逸度与流体组成 294

9.5.3 地幔流体-矿物之间的元素分配 294

9.5.4 地幔流体成因 295

9.5.5 壳、幔流体参与地壳成矿作用 297

9.6 流体包裹体分析技术与流体作用理论研究进展 298

9.6.1 单个流体包裹体分析技术 298

9.6.2 包裹体成分的激光拉曼光谱分析进展 299

9.6.3 单个流体包裹体成分的激光熔蚀等离子质谱研究进展 300

参考文献 301

第10章 表生地球化学研究进展 陈骏 309

10.1 大陆风化与全球气候变化 309

10.1.1 新生代气候变化的证据和原因 310

10.1.2 化学风化与气候变化的成因联系 312

10.1.3 青藏高原的隆起与大陆风化速率的增加 313

10.1.4 新的研究进展 314

10.2 微生物地球化学 316

10.2.1 环境微生物地球化学 317

10.2.2 分子微生物地球化学 319

10.2.3 微生物地球化学动力学 321

10.3 纳米地球化学 322

10.3.1 从纳米尺度认识地球化学过程 323

10.3.2 从纳米尺度揭示生物地球化学作用 323

10.3.3 发现纳米孔的地球化学作用 324

10.4 遥感地球化学 325

10.4.1 遥感地球化学数据获取技术的建立 326

10.4.2 遥感地球化学数据分析技术的改进 326

10.4.3 遥感地球化学应用领域的扩大 328

参考文献 329

下篇 有机地球化学 339

第11章 全球环境变化的同位素标记 洪业汤 339

11.1 概述 339

11.2 全球环境变化与地球系统科学 339

11.2.1 全球变化的含义 339

11.2.2 地球系统科学的出现—研究地球环境变化的全球观点 341

11.3 稳定同位素与放射性同位素 342

11.3.1 用于环境变化研究的稳定同位素 343

11.3.2 用于环境变化研究的放射性同位素 344

11.4 全球环境变化的同位素示踪 346

11.4.1 同位素与全球气温变化研究 346

11.4.2 同位素与季风活动 349

11.4.3 同位素与全球植被类型变化 351

11.4.4 同位素与陆-气交换研究 353

11.4.5 同位素与太阳活动变化 354

参考文献 359

第12章 油气成烃成藏地球化学研究进展 邹艳荣，彭平安 361

12.1 油气成烃地球化学 361

12.1.1 概述 361

12.1.2 新的热解实验技术 361

12.1.3 油气成烃动力学研究进展 363

12.1.4 油气成烃过程研究中几个值得关注的问题 367

12.2 油气成藏地球化学 369

12.2.1 油气的运移方向 369

12.2.2 油气成藏期次 371

12.2.3 天然气稳定碳同位素动力学研究 372

12.2.4 成藏时间的确定——伊利石矿物绝对定年 373

12.3 油气成烃成藏后的变化 373

12.3.1 原油的生物降解 373

12.3.2 储层内原油裂解 374

12.3.3 硫酸盐的热化学还原（TSR） 376

参考文献 379

第13章 持久性有机污染物（POPs）的环境地球化学 张干，盛国英，傅家谟，彭平安，杨琛 383

13.1 POPs的环境地球化学性质 384

13.1.1 POPs的化学组成和结构特点 384

13.1.2 POPs的半挥发性 386

13.1.3 POPs的环境持久性 386

13.1.4 POPs的疏水性／亲脂性 386

13.2 POPs的赋存状态、地质吸附剂与吸附-解吸 387

13.3 POPs的区域和全球排放与残留清单 389

13.4.1 POPs的全球分馏和冷凝模型 390

13.4 POPs在区域与全球尺度下的地球化学循环 390

13.4.2 POPs的大气-土壤交换和大气—水交换 392

13.4.3 POPs海洋生物地球化学泵 392

13.4.4 生物迁徙和渔业影响 393

13.4.5 POPs的大气-植物交换 393

13.5 环境中POPs的地球化学示踪 394

13.5.1 分子标志物 394

13.5.2 手性化合物 396

13.6 POPs的生物富集与食物链放大 396

13.7 结语 397

参考文献 398

第14章 大气挥发性有机物研究进展 王新明，盛国英，傅家谟 403

14.1 大气中重要的挥发性有机物及其分析 404

14.1.1 大气中重要的挥发性有机污染物 404

14.1.2 大气中挥发性有机物分析 405

14.2.1 VOCs与近地面空气中臭氧 406

14.2 VOCs与空气中二次污染物 406

14.2.2 VOCs与二次气溶胶生成／非均相反应 408

14.3 VOCs与臭氧层破坏 410

14.4 VOCS与全球气候变化 411

14.5 VOCs的暴露与健康影响 413

14.6 结语 413

参考文献 414

15.1 金属矿床中有机质的基本特征 424

第15章 有机质在金属成矿中的作用研究进展 卢家烂，傅家谟 424

15.2 关于金属矿床中有机质分类方案的建议 426

15.3 关于与有机质有成因联系的金属矿床类型 428

15.3.1 CGOM型矿床的定义 428

15.3.2 关于CGOM型矿床的分类方案 428

15.4 关于金属矿床中有机质的研究方法 429

15.5 有机质与金属元素相互作用 431

15.6 沉积有机质生成世代与金属元素的命运 433

15.7 有机质参与下的几个重要成矿事件 434

参考文献 437