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1 中国科学院大学 硕士研究生入学考试 地球化学 考试大纲 本 地球化学 考试大纲适用于中国科学院 大学 地质学各专业的硕士研究生入学考试。 地球化 学 是地质学的重要支柱学科之一，也是地质学各专业必备的基础理论课程。 地球化学 是个庞大的学 科家族，不仅 研究 固体 地球 岩石圈 ，也研究地球表层的土壤、水系、 有机体 的 地球 化学 演化 规律 。 它从微观角度研究宏观问题 ， 探索 地球系统物质运动中物质的化学运动规律。 研究目标集中于 地球 系统中元素及同位素组成、元素的共生组合及赋存形式、元素的迁移和循环、地球 及 其它 行星 形成 历史及演化等四大科学问题。 尤 其是近年来，随着实验方法和分析手段的迅猛发展， 地球化学理论 发展 更加 迅速， 研究方法更加先进，研究内容日益丰富， 能 解决的问题也更加宽广。 本考试大纲限 于无机地球化学范围， 要求考生准确掌握 无机地球化学的基本原理 和 研究方法 ，初步了解各项实验 分析手段，并能客观地 解释实验分析数据，具有从地球化学角度解决地质科学问题的 基本 能力。 一、考试内容 （一） 化学元素的丰度与分布 1. 元素丰度的概念和表示方法 2. 地球的化学组成 3. 地壳的化学组成 4. 大气圈、水圈、生物圈的化学组成 （ 二 ） 地球化学热力学 基础 1. 热力学 基本定律 2. 热力学 状态 函数 3. 自然过程的方向判据 4. 热力学平衡系统的表达 5. 矿物固体溶液的混合性质 （三） 微量元素地球化学 1. 微量元素的概念 2. 能斯特 分配 定律 3. 岩浆过程中的微量元素 4. 稀土元素地球化学 5. 微量元素地球化学示踪 （ 四 ） 放射性 同位素地球化学 1 自然界的放射性同位素 2 放射性衰变定律及地质年代学基本原理 3 各种放射性定年系统 4 同位素封闭温度及冷却年龄 2 （ 五 ） 稳定同位素地球化学 1 稳定同位素 组成 和 分馏 2 稳定 同位素分馏原理 3 主要的稳定同位素系统 4. 稳定同位素温度计 （ 六） 地壳与地幔的化学演化 1 地壳和上地幔的基本特征 2 地幔的不均一性 3. 地壳的形成和演化 二、考试要求 （一） 化学元素的丰度与分布 1. 熟悉丰度和丰度体系、丰度系数、丰度各种表示方法（重量丰度、原子丰度、相对丰度）、 陨石及其成分分类（铁陨石、石铁陨石、石陨石）等基本内容。 2. 熟悉地球的结构模型（地壳、 地幔、地核）及各层的细分、地表圈层划分（水圈、大气圈、 生物圈）、 地球的化学组成（地球元素丰度计算法、地球元素丰度特征）、地球元素分类（亲铁、亲 铜、亲石、亲气、亲生物元素）等 内容 。 3. 了解 地壳 元素丰度的确定、地壳元素丰度特征（不均匀性、随原子序数增大的特征、与整 个地球的对比、偶数规则、四倍规则和壳层规则）、元素地壳丰度的意义。 4. 大致 了解地表各圈层的 基本 特征。 （ 二 ） 地球化学热力学 基础 1. 掌握 热力学系统与环境 的概念 、系统的划分（孤立系统、封闭系统、开放系统）、 热力学 第零定律、第一定律、熵与第二定律、 第三定律与绝对熵 等基本内容 。 2. 对 状态函数的本质（变化量与 具体 过程无关的性质）、焓、熵、 Gibbs 自由能 等 状态函数 有 较好的把握。 3. 掌握系统自发演化 方向 的热力学 判据（ 孤立系统 的 熵判据、任意系统 的 Gibbs 自由能判据 ） 。 4. 深入了解地球化学热力学系统 热力学 平衡的定义、 平衡常数、热力学平衡的一般表达式、 相律 及其地质意义 等内容。 5. 掌握 理想混合、非理想混合、正规溶液的概念 、亨利定律、拉乌尔定律 等 内容 。 （三） 微量元素地球化学 1. 牢固掌握 常量元素与微量元素、微量元素的分类、相容元素 、 不相容元素 等 概念 。 2. 深入了解 能斯特 分配 定律的来源、分配系数分类（简单分配系数、复合分配系数、对数分 配系数、总分配系数）、分配系数 测定 等内容 。 3. 熟悉岩浆过程中微量元素分配的定量模型的意义， 对 部分熔融 模型（批式部分熔融、连续 分离熔融、多步熔融、带状或区域熔融、不一致熔融）、分离结晶模型（平衡分离结晶、连续分离结 晶、多阶段分离结晶）等 模型有初步 了解 。 4. 掌握 稀土元素的地球化学特征、稀土元素的分配系数 ，掌握 稀土元素在自然界的分布特征、 3 稀土元素组成模式图、表征稀土元素组成的参数（总量、轻重稀土比值、异常系数、稀土参数图解） 等内容。 5. 了解微量元素在岩浆成岩过程鉴别、成岩成矿大地构造环境判别等方面的 意义 ，及 微量元 素地质温度计的 基本 原理。 （ 四 ） 放射性 同位素地球化学 1 准确 掌握 核素 的概念、 同位素的定义 、同位素的分类 。 2 掌握 各种 放射性衰变 （ 衰变、 衰变 、 电子捕获、重核裂变）、 放射性衰变不受外界干 扰的特性、 半衰期、 放射性衰变定律、地质年代学基本原理 等 。 3 了解 U-Th-Pb 法、 Rb-Sr 法、 K-Ar 法、 Sm-Nd 法、 14C 法、裂 变 年径迹法 等地质年代学 方法 的基本原理 ，了解各种方法的适用 对象 。 4 掌握 封闭温度的概念、冷却年龄的概念、同位素 地质 年龄 解释 等方面的基本原理 。 （ 五 ） 稳定同位素地球化学 1. 掌握 稳定同位素比值、稳定同位素分馏系数、稳定同位素标准、稳定同位素富集系数表达 方法 等内容 。 2. 了解 稳定同位素的物理分馏、动力分馏、平衡分馏、生物化学分馏 等 概念 。 3. 了解 O、 H、 C、 S 等稳定 同位素系统的最基本特征。 4. 掌握 稳定同位素 地质 温度计的基本原理。 （六） 地壳与地幔的化学演化 1 大致掌握 岩石圈与板块基本概念、 地壳类型（区段）划分、 岩浆系列的划分（拉斑玄武系 列、钙碱性系列、碱性系列）、玄武岩类的地球化学特征 等 。 2 了解 地幔的区域性不均一、层状不均一、亏损地幔与富集地幔的划分 等 。 3. 了解 原始地壳、大陆地壳的概念、地壳的增生与再造、 TTG 岩石组合 、 地壳生长的 几 种模 式 等 。 三、主要参 考书目 1 韩吟文、马振东 （ 2003） 地球化学 。 第一版。 北京：地质出版社 2 陈道公、支霞臣、杨海涛 （ 1994） 地球化学 。 第一版。 合肥 ：中国 科技 大学出版社 编制单位：中国科学院 大学 编制日期： 2021 年 6 月 18 日
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