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前言 5

第一篇　普通地球化学基础 6

第一章　地球化学的一般概念 6

一、地球化学发展简史 6

二、地球化学与其他学科的关系及发展趋势 8

三、地球化学的主要任务 8

第二章　元素在地球中的丰度、分布与分配 9

一、丰度、分布与分配的基本概念 9

二、元素在地壳中的丰度、分布与分配 9

（一）元素在地壳中的丰度 9

（二）地壳化学成分的特征及其成因 12

（三）元素在岩石圈中的分配 16

（四）元素在水圈、大气圈、生物圈中的分配 17

三、元素在地球以及太阳系中的丰度 21

（一）元素在地球中的丰度 21

（二）太阳大气圈的化学成分 24

（三）太阳系其他行星的化学成分 25

（四）元素在太阳系中的丰度 25

第三章　元素在地球中的结合规律与存在形式 33

一、原子的电子壳层结构概述 33

（一）基本粒子的波动性 33

（二）电子的波函数 33

（三）电子波动的四个量子数 33

（四）电子轨道（电子云分布） 33

（五）电子层与亚层的能级 33

（六）轨道电子充填规律 33

二、元素的某些晶体化学与物理化学性质 34

（一）原子半径与离子半径 34

（二）电离能 47

（三）电子亲和能 50

（四）电负性 50

（五）离子电位 52

（六）体积度（比容） 53

（七）离子的生成热及比焓 56

三、元素结合的空间与能量关系 56

（一）化学键 56

（二）配位数 57

（三）化合物的生成热及比焓 58

（四）晶格能 59

（五）晶体配位场及其地球化学意义 65

（六）分子轨道的地球化学意义概述 77

四、元素的存在形式与共生关系分类（一般地球化学分类） 82

（一）А．Е．Ферсман的元素地球化学分类 83

（二）А．Н．Завариикий的元素地球化学分类 83

（三）V.M.Goldschmidt的元素地球化学分类 84

（四）北京大学地球化学教研室的元素地球化学分类 84

第四章　地质作用中元素存在形式的演化规律 88

一、水溶液与电离理论的引用 88

（一）天然化学反应的一般特性 88

（二）酸碱度的控制作用 89

（三）质量作用定律的地质意义 91

（四）溶度积的地质意义 92

（五）离子强度与盐效应 93

（六）氧化还原电位的控制作用 93

（七）胶体的作用 99

二、平衡态热力学的地质意义 102

（一）有关热力学基本概念的地质叙述 102

（二）热力学的几个基本定律 103

（三）平衡态热力学在地质研究中的实际应用 106

1．确定反应进行方向与温度压力界限 106

2．确定化学反应的活度控制条件 109

3．确定元素的亲和性能 111

4．平衡的判定 112

5．根据Clapeyrn方程求平衡状态的P.T关系 113

6．判断组分在作用过程中的分配趋势 115

7．地质温度计的建立 116

8．求温度、逸度、活度的各种图解 117

9．求PH与Eh的关系 119

10．关于相律的应用 121

第五章　同位素地球化学 123

一、关于同位素分馏 123

（一）平衡分馏作用 123

（二）动力分馏作用 124

（三）物理化学分馏作用 124

二、个别轻元素的同位素地球化学 126

（一）天然同位素丰度 126

（二）硫同位素地球化学 126

（三）氧同位素地球化学 132

（四）碳同位素地球化学 134

三、放射性同位素与放射性成因同位素的分馏 134

四、关于同位素计时 135

（一）U.Th—Pb法 135

（二）K—Ar法 135

（三）Rb—Sr法 136

第二篇　地球综合场概论 138

第六章　非平衡态地质作用过程探讨 138

一、研究非平衡态地质作用过程的重要意义 138

（一）地质作用的特殊性质 138

（二）研究非平衡态作用过程的必要性 140

二、成岩成矿作用统一理论与模式的建立 143

（一）平衡相变与平衡结构述评 143

（二）非平衡相变与突变耗散结构 145

1．非平衡相变的基本概念 145

2．关于耗散结构 147

3．地质作用中的非平衡相变与突变耗散结构 147

（三）扩散型作用与渐变耗散结构 150

1．扩散型作用的一般概念 150

2．关于渐变耗散结构 150

3．扩散型作用的地质意义 150

（四）建立成岩成矿统一理论的基本原则 151

1．平衡态与非平衡态作用过程的统一 152

2．化学反应型与扩散型作用的统一 152

3．突变与渐变的统一 152

4．宏观与微观的统一 152

第七章　地球综合场基本原理 154

一、场论基础及其地质描述 154

（一）数量场与梯度 154

（二）矢量场的散度与旋度 154

（三）管量场与势量场 155

二、综合场的基本概念与重要意义 156

三、扩散方程的选择与推演 157

（一）扩散方程的选择 157

（二）组分运移特性参量与扩散分离效应的导出 158

四、综合场中物质组分运移分异的一般情况 159

五、元素的运移组合分类（基本地球化学分类） 160

第八章　地能场与地球物质的分异运动 164

一、对一次岩浆作用过程的概要分析 164

（一）原始岩浆的形成 164

（二）岩浆的运移分异作用 164

二、各级地能场与物质组分的各级分异 165

（一）一级场与一级分异 165

（二）二级场与二级分异 170

（三）三级场与三级分异 172

（四）四级场与四级分异 174

（五）五级场与五级分异 174

三、水圈和大气圈物质组分的运移与分异 176

第九章　地能场与成矿分离效应 179

一、成矿分离效应的特殊含义与一般原理 179

（一）成矿分异的根本机制 179

（二）关于“矿液”和“矿浆” 180

（三）关于“障”和“过滤效应” 181

二、矿床实例 181

（一）河南舞阳铁矿床的古能场分析 181

（二）新疆雅满苏铁矿床的古能场分析 184

（三）甘肃金昌（河西堡）铜镍矿床的古能场分析 184

（四）白银铜矿床的古能场分析 184

第十章　综合场成矿预测与找矿 193

一、综合场成矿预测与找矿的一般原理与方法 193

二、古能场测定 194

（一）古压力测定 194

（二）古温度测定 195

（三）古电位测定 196

三、成矿预测与找矿实例 197

（一）甘肃地区古综合场分布与成矿预测 197

（二）白银黑石山一带古综合场分布与成矿预测 211

主要参考文献 224