《地质中的化学》是《科学通识》丛书之一，旨在通过地球化学的视角，揭示地质过程中的化学规律及其对地球演化、资源分布和环境问题的深远影响。全书共分为七章，系统介绍了地球化学的多个分支领域。　
　　第一章“元素地球化学”探讨了地球各圈层中元素的丰度、分布、迁移和演化规律，强调了元素在地质作用中的示踪作用及其在找矿和环境治理中的实际应用。第二章“同位素地球化学”深入分析了同位素的性质及其在地质年代测定中的重要作用，涵盖了碳-14、铀-钍-铅等多种定年方法，展示了同位素技术在地球演化研究中的独特价值。　
　　第三章“有机地球化学”聚焦于生物标志化合物和石油地球化学，揭示了有机物质在地质过程中的作用及其与能源资源的关系。第四章“实验地球化学”则介绍了研究地球化学现象的实验方法和技术，为后续章节提供了理论和实践基础。　
　　第五章“宇宙化学”从更宏大的视角出发，探讨了元素的宇宙起源及其在太阳系中的分布，揭示了地球与宇宙物质的联系。第六章“陨石学”通过研究陨石的成分和结构，为理解太阳系的形成和演化提供了重要线索。最后一章“表生地球化学”则关注地球表面的化学作用，如风化、岩溶和生物地球化学过程，展示了地球表层系统的动态平衡与环境变化的关系。　
　　全书结合理论与实践，既有科学深度，又兼顾可读性，适合对地球科学和化学感兴趣的读者，尤其是希望了解地球化学在解决实际问题中应用的非专业人士。

序 地球化学 1

第1章 元素地球化学 9
元素地球化学分类 12
微量元素地球化学 15
成矿元素地球化学 18
稀土元素地球化学 20
地球化学演化 23

第2章 同位素地球化学 27
同位素 29
同位素效应 30
同位素交换 32
同位素分馏 33
稳定同位素 35
同位素地质年代学 40
年龄测定 42
碳－14法定年 43
铷－锶定年 44
钐－钕定年 45
钾－氩年代测定 46
氩－氩年代测定 47
铼－锇年代测定 48
铀－钍－铅法定年 48
铀－铀年代测定 50
裂变径迹法定年 50
热年代学 52
同位素分析 55
同位素亏损 56
同位素异常 57

第3章 有机地球化学 59
生物标志化合物 67
干酪根 68
生物组分 70
石油地球化学 73

第4章 实验地球化学 79

第5章 宇宙化学 87
元素起源 90
元素核合成 91
太阳系元素丰度 93
宇宙成因核素 94
灭绝核素 95
前太阳颗粒 98
太阳星云 103

第6章 陨石学 105
陨石 111
熔壳 115
石陨石 116
石铁陨石 116
铁陨石 117
化石陨石 117
微陨石 118

第7章 表生地球化学 121
地球关键带 126
表生作用 129
岩溶作用 131
风化作用 132
降解作用 139
细菌作用 141
生物累积作用 144
生物矿化 145
地球化学作用 147
地球化学平衡148

第1章 元素地球化学
　　元素地球化学是研究地球各圈层、宇宙天体以及各种地质作用中元素的丰度、存在形式、化学反应、分布、迁移、分散、富集和演化规律的学科。是地球化学的一个分支。元素地球化学研究对宇宙演化、地球形成、各种地质作用的元素示踪、化学反应机理、矿产形成等规律和解决找矿技术、环境治理等实际问题有重要意义。
　　研究简史
　　1929年，元素地球化学的创始人VM.戈尔德施密特应用灵敏精确的定量光谱法进行了硼、镓、锗、磷、钛等元素的地球化学研究，1932年发表了《硼的地球化学》；1954年，他在专著《地球化学》中，论述了几乎所有元素的地球化学行为。苏联地球化学家V.I.维尔纳茨基在《地球化学概论》（1934）中，论述了碘和溴的地球化学、游离氧的历史、锰的地球化学史、硅和地壳中的硅酸盐、碳以及放射性元素的地球化学。1950年，芬兰K.兰卡马和Th.G.萨哈马编写的《地球化学》详尽地论述了各种元素的地球化学行为。20世纪60年代末至70年代初，德国K.H.韦德波尔主编的《地球化学手册》系统整理了各个元素的地球化学资料，堪称元素地球化学的经典文献。稀有气体元素地球化学及元素在生态系统和人类生活环境中的行为和作用的研究现已取得突出的进展。
　　中国的元素地球化学研究开始于20世纪50年代。1963年出版的《中国铌、钽、稀土矿床、矿物及地球化学》和《中国锂、铍矿床、矿物及地球化学》两本专著，总结了中国稀有和稀土元素地球化学的研究成果。此后，南京大学地质系和中国科学院地球化学研究所都发表了华南花岗岩中微量元素的地球化学研究成果。1984年，刘英俊等编著的《元素地球化学》是该分支学科的一本比较系统的专著。
　　研究内容
　　元素地球化学一方面根据矿产资源、能源以及改善人类生活环境等方面的需要，着重研究诸如金、钨、铁、锗、钼、稀有元素、放射性元素等地球化学；另一方面根据研究地球演化、成岩成矿作用等基础理论的需要，开展了稀土元素地球化学、微量元素地球化学及挥发性元素地球化学等方面的研究。前者着重探讨元素的活动规律，寻找它的富集条件或构成矿床的可能性；后一方面重点探讨元素的量变及组合规律，找出这种变化与地质及物理化学条件间的内在联系。元素地球化学的研究内容主要包括：
　　①元素的物理、化学和晶体化学性质。包括元素的原子结构、各种物理及化学参数、晶体化学参数。根据元素的这些性质可从本质上阐明它们在各种地质作用中的行为特征。
　　②元素在自然界的分布和分配。研究元素在宇宙、星球、陨石及地球中的丰度和元素在地壳中及不同岩石类型中的平均含量。
　　③元素的迁移形式及元素的赋存状态。探讨地球化学作用中元素迁移活动的温度、压力、酸碱度、氧化还原电位和能量变化等物理化学条件，揭示元素在自然界中各种赋存形式及其所占的比例等。
　　④元素的演化、循环历史。研究元素在地球各时代和不同地质作用中的地球化学行为。从空间和时间上追踪元素循环和演化的历史。如元素在地球各层圈中的组合及富集规律：地核为Fe、Ni；下地幔特征元素组合为Mg、Fe、O；上地幔为Mg、Fe、Si、O；地壳为Si、Al、Na、K、O；水圈为H2O及溶解盐类；大气圈为N2、O2；生物圈为C、H、O、N、S、P。
　　⑤元素的共生组合关系及地球化学示踪。元素的共生组合及其含量变化，可作为物质来源、地质构造环境，以及地质作用物理化学条件的示踪剂，因此元素的组合和分类有成因意义。这方面的研究包括微量元素地球化学、稀土元素地球化学及稀有气体地球化学等领域。如在地幔中，根据元素进入地幔主体矿物橄榄石、辉石和尖晶石结晶格架的难易程度，划分为相容元素（如Ni、Co、Zn、Cr、Cu等）和不相容元素（Ti、Ca、Na、K、Rb、Cs、稀土元素、Nb、Ta、Zr、Pb、U、Th、Ba、Sr等）。文献中也称Be、Li、Si、A1等小离子为不相容元素。此外，在地幔中还有一组气相挥发分元素（如H、He、F、CI、Br、I、P、B、C、Hg、As、Sb、Se、Te、Ge等）存在。
　　⑥确定元素的富集途径及主要矿床类型，指明找矿方向。随着环境地球化学的兴起，阐明元素在生态系统中各个环节的行为及其影响也受到重视。
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总序
　　这是一套面向大众、根植于《中国大百科全书》第三版（以下简称百科三版）的百科通俗读物。
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　　《中国大百科全书》编辑部