元素地球化学
课程编码:180083070902P2002H
英文名称:Element Geochemistry
课时:60
学分:3.00
课程属性:专业核心课
主讲教师:郭敬辉等
教学目的要求
本课程是为矿物学、岩石学、矿床学、和地球化学等专业硕士博士研究生开设的核心基础课。学生通过本课程的学习,可以掌握各类元素的晶体化学性质和地球化学性质,各类元素在自然界中的赋存、分布和分配规律,特别是支配各类元素迁移和富集的地球化学原理,了解重要地质地球化学过程中元素的迁移和富集规律;了解元素地球化学方法在解决地球成因演化、圈层分异、岩石成因、构造演化、资源环境方面的应用
预修课程
普通地质学、矿物学和岩石学
大纲内容
第一章 绪论 3.0学时
第1节 绪论-元素地球化学学科发展
第二章 宇宙和地球的成因及元素组成 6.0学时
第1节 宇宙的起源演化与化学元素的起源
第2节 太阳系的起源演化与元素丰度
第3节 月球的形成演化与结构和组成
第4节 陨石的类型、成因和元素组成及其意义
第5节 地球圈层结构的形成、核幔分异
第6节 地球圈层的元素丰度及其计算
第三章 晶体化学与元素的赋存状态 6.0学时
第1节 原子结构、元素周期律、化学键的空间构型
第2节 最紧密堆积、配位数与配位多面体
第3节 晶格类型、矿物结构类型
第4节 晶体场理论简述
第5节 晶体中的离子置换、类质同象
第四章 微量元素地球化学的一些基本理论问题 3.0学时
第1节 微量元素在固体相、熔体相、流体相的赋存形式
第2节 微量元素在固体相-熔体相之间的平衡配分理论
第3节 微量元素在固体相-流体相之间的平衡配分理论
第4节 元素的综合地球化学分类
第五章 岩浆过程的微量元素定量模型 6.0学时
第1节 部分熔融过程
第2节 Rayligh分馏定律与分离结晶过程
第3节 混合过程
第4节 分离结晶与同化混染联合模型(AFC过程)
第5节 应用微量元素地球化学研究鉴别与刻画岩浆过程
第六章 稀土元素地球化学 3.0学时
第1节 稀土元素的基本地球化学性质
第2节 稀土元素在岩石和矿物中的分布
第3节 稀土元素的地球化学应用
第七章 大离子亲石元素的地球化学 3.0学时
第1节 稀有碱金属地球化学
第2节 碱土金属地球化学
第3节 铀钍的地球化学
第八章 过渡族元素地球化学 3.0学时
第1节 过渡族元素的一般地球化学特征
第2节 铁的地球化学
第3节 钒、钛的地球化学
第4节 镍、铬的地球化学
第九章 铂族元素地球化学 3.0学时
第1节 铂族元素的地球化学特征
第2节 岩浆过程的铂族元素地球化学
第3节 铂族元素在地幔过程、表生过程和天体事件研究中的应用
第十章 表生过程的元素地球化学 9.0学时
第1节 表生过程-风化过程的元素地球化学
第2节 沉积过程-成岩过程的元素地球化学
第3节 元素地球化学在表生过程研究中的应用
第十一章 一些重要地质过程的元素地球化学 6.0学时
第1节 变质作用的地球化学
第2节 热液过程和成矿作用的元素地球化学
第3节 俯冲带的元素地球化学
第十二章 文献阅读汇报与讨论 6.0学时
第1节 文献阅读汇报与讨论
第十三章 复习、答疑与考试 3.0学时
第1节 授课内容复习与答疑
教材信息
1、
微量元素地球化学原理(第二版)
赵振华
2016年
科学出版社
参考书
1、
地球化学
陈骏,王鹤年
2004
科学出版社
2、
地球化学
张宏飞、高山
2012
地质出版社
3、
化学地球动力学
郑永飞
1999
科学出版社
4、
Geochemistry.
White W.M
2013
自由网络版
5、
Using Geochemical Data: to Understand Geological Processes(Second Edition).
Rollinson H.and Pease V.
2021
Cambridge University Press
6、
Treatise on Geochemistry (Second Edition)
Holland D.H. and Turekian K.K.
2013
Elsevier Science
7、
Introduction to Marine Biogeochemistry (Second Edition)
Libes S.
2009
Academic Press
课程教师信息
郭敬辉研究员
男,1963年1月生于吉林省,研究员,博士生导师,岩石学专业
1984.07, 北京大学 地质学系 岩矿及地球化学专业,获学士学位
1987.07, 中国科学院地质研究所 岩石学专业研究生,获硕士学位
1993.07, 中国科学院地质研究所 岩石学专业研究生,获博士学位
1994.12, 中国科学院地质研究所, 副研究员
1996.09-1997.09,英国利物浦大学地球科学系,访问学者
2002.12,中国科学院地质与地球物理研究所, 研究员
曾主持4个国家基金委自然科学基金项目,包括1个重点项目;曾主持1个973项目二级课题;曾在2003-2005年继任973"大陆深俯冲作用"项目的首席科学家。曾任国家自然科学基金委员会地球科学部评议员。现任中国地质学会前寒武纪地质专业委员会委员、岩石学专业委员会委员;任中国矿物岩石地球化学学会变质岩专业委员会委员、同位素地球化学专业委员会委员;任《岩石学报》编委。曾赴英、德、日、瑞典和香港等国家和地区进行短期合作研究。已发表中英文论文80多篇,其中第一作者论文20余篇。至2012年,第一作者文章SCI引用超过300次。
研究方向:
主要从事前寒武纪地质学、变质岩石学、岩石地球化学和同位素年代学研究。目前的研究工作主要集中于华北克拉通早前寒武纪构造演化,包括TTG片麻岩地体的成因及晚太古代大陆地壳的生长机制,高温高压变质作用与早期板块构造过程,超高温变质作用-深熔作用-幔源岩浆活动的联系及下地壳过程,早元古代的俯冲碰撞造山带演化。
学科类别:
地质学
孙卫东,研究员,杰出青年基金获得者
男,1966年出生,研究员,博士生导师,中国科学院矿物和成矿学重点实验室主任。
1986-1991年:中国科技大学地球与空间科学系地球化学专业 ,理学学士;
1991-1994年:中国科技大学地球与空间科学系地球化学专业,理学硕士;
1994-1999年:中国科技大学地球与空间科学系地球化学专业,博士生;
1999-2003年:澳大利亚国立大学地球学院,地球化学专业,博士学位。
2003-2004年:德国马普化学所,博士后、洪堡学者。
2003-2016年:中国科学院广州地球化学研究所研究员,曾任中科院矿物学与成矿学重点实验室主任。
2017年 6 月起,在中国科学院海洋研究所,任中国科学院深海极端环境与生命过程中心主任。
主要从事元素和同位素地球化学研究,自1999年开始研究 “板块俯冲工场”(The subduction factory) ,在揭示海底火山岩及大洋板块俯冲过程中微量元素地球化学行为、板块俯冲带高氧逸度岩浆对斑岩铜金矿床的控制机理和洋脊俯冲及西太平洋板块运动转向与中国东部成矿事件等方面做出了系统性原创成果。
贺怀宇研究员,杰出青年基金获得者
女,1972年出生于黑龙江
1993年毕业于石油大学采油工程专业,
2001年在中科院地质与地球物理所获博士学位。
2001年-2005年在中科院地质与地球物理所做博士后及助研。
2006年1月-2012年12月任副研。2012年12月至今,任研究员。主要从事40Ar/39Ar年代学及稀有气体研究。
学科类别:
地球化学
研究方向:
对重要地质事件进行高精度年代学研究工作
地幔稀有气体
陨石及月岩中的稀有气体
获奖及荣誉:
2011年 获得 中国地质学会 金锤奖
2008年 获得 中国矿物岩石地球化学学会 侯德封奖
陈意研究员
男,1980年12月出生于湖北黄冈市。
1999.09-2003.07 中国地质大学(武汉) 地质学 学士学位
2003.09-2008.07 中科院地质与地球物理研究所 矿物学、岩石学、矿床学 博士学位
2008.07-2010.12 中科院地质与地球物理研究所 变质岩石学 博士后
2011.02-2018.12 中科院地质与地球物理研究所 变质岩石学 副研究员
2019.01-现今 中科院地质与地球物理研究所 变质岩石学 研究员
学科类别:
地质学
研究方向:
主要从事板块俯冲及其改造的变质岩石学研究。
目前主要研究方向:
1. 高压-超高压变质岩石学
2. 俯冲带壳幔物质循环
3. 高级变质岩热力学模拟
获奖及荣誉:
2008年获中国科学院“王宽诚博士后工作奖”
2018年获“侯德封矿物岩石地球化学青年科学家奖”
周锡强副研究员
1985年出生于重庆。2008年毕业于中国地质大学(北京)地质学(理科基地班)专业获学士学位,2014年毕业于中国科学院地质与地球物理研究所矿物学、岩石学、矿床专业获博士学位。2015-2017年在中国科学院地质与地球物理研究所从事博士后研究工作,2017年1月起,任该所副研究员。
长期从事沉积岩石学及沉积地球化学方面的研究,重点关注塔里木盆地及扬子地块前寒武纪—寒武纪转折时期的古地理、古海洋和古生物。曾获中国博士后科学基金、国家自然科学基金青年基金、国家自然科学基金面上基金项目资助。