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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