1) geochemical regularity
地球化学规律性
2) distribution of geochemical elements
地球化学元素分布规律
3) geology regularity
地学规律
4) basic geochemical law
地球化学基本定律
5) geochemical frangibility
地球化学脆弱性
1.
The second-level indicator system involves the divisional risk evaluation indicators reflecting urban geoenvironmental background, geological hazard risk and geochemical frangibility, which main.
一级指标体系反映城市地质环境风险性分区评价指标;二级指标体系反映城市地质环境条件基础性、城市地质灾害危险性和城市地球化学脆弱性分区评价指标;三级指标体系反映城市地质环境基本组成元素的评价指标。
补充资料:放射性元素地球化学
元素地球化学的一个研究领域。主要研究放射性元素(铀、钍、钾、镭和氡等)在自然界的分布规律、赋存状态、迁移方式、沉淀条件及其地球化学意义。
铀 是目前最主要的核原料,广泛分布于地球的硅铝层中,其丰度为2.5~4ppm。铀在各类岩石中的含量有明显的差别,火成岩中从超基性岩→基性岩→酸(碱)性岩含铀量增高;变质岩中铀含量随岩石变质程度增高而减少;沉积岩中黑色、暗色泥质岩石的铀含量高,石膏、盐岩中最低。土壤中铀含量通常为n×10-7%。海水中的铀含量高于湖水和河水,为3×10-6克/升。
铀在自然界中有4种赋存状态:①铀独立矿物,如沥青铀矿、晶质铀矿、铀黑和铀石;②含铀矿物,如黑稀金矿、锆石等;③吸附态(包括替换其他阳离子形式),如含铀煤、含铀褐铁矿等;④以铀酰(UO2)2+络阳离子形式溶解在水溶液中。
铀是亲氧的变价元素,在氧化条件下以 6价的铀酰(UO2)2+ 络离子形式存在,易溶于水;在还原条件下,铀被还原为4价铀U4+而沉淀。铀的迁移形式有4种:①呈硫酸盐UO2SO4形式;②呈碳酸铀酰络合物Na4[UO2(CO3)3]、Na4 [ UO2 (HCO3)6] 形式;③呈易溶铀-有机质络合物Na4[UO2(CnHmCOOH)]形式;④呈铀的胶溶体[UO2(OH)]形式。在内生高温作用过程中,铀主要为U4+离子,它与锆、钙、稀土、钇、铌、钽、钍、钛等呈类质同象存在,形成含铀的矿物。在热液作用中铀可能以U4+和U6+两种形式迁移,即呈铀酰碳酸盐络合物、卤化物或以硅酸盐络合物形式在酸性溶液中迁移;呈氟碳酸盐络合物形式,在碱性介质中迁移。
当铀在溶液中以(UO2)2+迁移时,遇到亚铁离子Fe2+则被还原为U4+而沉淀,Fe2+被氧化为铁离子Fe3+,于是就产生了红化(即赤铁矿化)。红化是铀成矿作用的一种地球化学特征,也是重要找矿标志。
钍 钍在地壳中分布广泛,其丰度为5.8~11ppm。钍的含量在火成岩中从超基性岩→基性岩→中性岩→酸性岩依次增高;沉积岩中以页岩、粘土岩等碎屑岩钍含量最高;随着岩石变质程度的增高钍含量降低。钍为亲氧元素,在自然界中只有一种价态(TH4+)。钍的化合物挥发性弱,溶解度小。地壳中钍主要以两种形式存在:①钍独立矿物(有40种左右),如钍石、方钍石等;②含钍矿物(近 120种),如钛铀矿、钍氟碳铈矿、变生锆石等。水体中钍的含量极微。在内生过程中,钍的迁移特点与铀相似;而在表生条件下,钍以碎屑形式迁移为主,并在残积物、冲积物中富集。钍在有利条件下形成络合物或有机络合物迁移,也可以胶体形式迁移。
钾 钾在自然界中有3个同位素,即钾-39、钾-40和钾-41,其中钾-40是放射性同位素。钾是典型的亲石元素,在地壳中丰度高,为20900ppm。已知自然界中有122种钾矿物,常见有钾长石、白云母、黑云母、白榴石、海绿石、光卤石等。钾的离子半径为1.33埃,它可以类质同象置换方式与钠、铷、铊、铅、钡等共生。钾集中在地壳上部,尤其是大陆地壳部分。火成岩中,钾含量从超基性岩→基性岩→中性岩→酸性岩而增高。钾易被土壤吸附,在粘土岩、碎屑岩中钾含量很高。钾是有机体中不可缺少的元素,生物体中钾含量均在数千ppm以上(生物体干组织)。
镭 镭是铀、钍衰变产物,常伴随富集于花岗岩圈上部火成岩中。沉积岩中镭主要富集于粘土、页岩和砂岩中,其次是灰岩。由于镭易从岩石、矿物中被淋失,因此水体中普遍含镭,有3种富镭的天然水类型:铀-镭矿床水(2~15×10-8%);矿泉矿化水(n×10-13~2.5×10-11%);油田水(0.018×10-6ppm)。在一般条件下,海水、地下水中的镭高于河水,在垂直分布上随海水深度增加镭的含量增高。镭在自然界中只呈二价(Ra2+),常以类质同象方式进入方解石、重晶石和磷氯铅矿等矿物中。自然界镭的含量极微,极分散,不形成独立矿物。此外,许多铁锰氢氧化物、粘土、软泥和石灰华易吸附镭而使之富集。
氡 氡为镭的衰变产物。氡在地壳中含量甚微,为7×10-12ppm。氡可以存在于大气、土壤、岩石和水体中,它的分布与地壳中的射气作用有关。地下水中的氡含量随温度升高而降低,产生富氡的天然水可能与下列因素有关:①岩石中镭的浓度;②射气系数;③水与含放射性岩石的接触时间;④岩石的水容度与孔隙度;⑤水和岩石的温度;⑥水的矿化作用及含盐成分;⑦岩石吸附氡的能力。
研究放射性元素地球化学的意义:①利用其具放射性的特点,可直接或间接用于研究地质作用的过程、岩石和矿床的形成机理、化学组分的演化,并作为找寻放射性元素矿床和其他矿床的找矿标志;②利用岩石和矿物中铀-238、铀 -235和钾-40等衰变规律测定地质体和地质作用的年龄;③研究地球的热状态、热传导和热历史。
参考书目
中国科学院贵阳地球化学研究所《简明地球化学手册》编译组编译:《简明地球化学手册》,科学出版社,北京,1977。
刘英俊等编著:《元素地球化学》,科学出版社,北京,1984。
铀 是目前最主要的核原料,广泛分布于地球的硅铝层中,其丰度为2.5~4ppm。铀在各类岩石中的含量有明显的差别,火成岩中从超基性岩→基性岩→酸(碱)性岩含铀量增高;变质岩中铀含量随岩石变质程度增高而减少;沉积岩中黑色、暗色泥质岩石的铀含量高,石膏、盐岩中最低。土壤中铀含量通常为n×10-7%。海水中的铀含量高于湖水和河水,为3×10-6克/升。
铀在自然界中有4种赋存状态:①铀独立矿物,如沥青铀矿、晶质铀矿、铀黑和铀石;②含铀矿物,如黑稀金矿、锆石等;③吸附态(包括替换其他阳离子形式),如含铀煤、含铀褐铁矿等;④以铀酰(UO2)2+络阳离子形式溶解在水溶液中。
铀是亲氧的变价元素,在氧化条件下以 6价的铀酰(UO2)2+ 络离子形式存在,易溶于水;在还原条件下,铀被还原为4价铀U4+而沉淀。铀的迁移形式有4种:①呈硫酸盐UO2SO4形式;②呈碳酸铀酰络合物Na4[UO2(CO3)3]、Na4 [ UO2 (HCO3)6] 形式;③呈易溶铀-有机质络合物Na4[UO2(CnHmCOOH)]形式;④呈铀的胶溶体[UO2(OH)]形式。在内生高温作用过程中,铀主要为U4+离子,它与锆、钙、稀土、钇、铌、钽、钍、钛等呈类质同象存在,形成含铀的矿物。在热液作用中铀可能以U4+和U6+两种形式迁移,即呈铀酰碳酸盐络合物、卤化物或以硅酸盐络合物形式在酸性溶液中迁移;呈氟碳酸盐络合物形式,在碱性介质中迁移。
当铀在溶液中以(UO2)2+迁移时,遇到亚铁离子Fe2+则被还原为U4+而沉淀,Fe2+被氧化为铁离子Fe3+,于是就产生了红化(即赤铁矿化)。红化是铀成矿作用的一种地球化学特征,也是重要找矿标志。
钍 钍在地壳中分布广泛,其丰度为5.8~11ppm。钍的含量在火成岩中从超基性岩→基性岩→中性岩→酸性岩依次增高;沉积岩中以页岩、粘土岩等碎屑岩钍含量最高;随着岩石变质程度的增高钍含量降低。钍为亲氧元素,在自然界中只有一种价态(TH4+)。钍的化合物挥发性弱,溶解度小。地壳中钍主要以两种形式存在:①钍独立矿物(有40种左右),如钍石、方钍石等;②含钍矿物(近 120种),如钛铀矿、钍氟碳铈矿、变生锆石等。水体中钍的含量极微。在内生过程中,钍的迁移特点与铀相似;而在表生条件下,钍以碎屑形式迁移为主,并在残积物、冲积物中富集。钍在有利条件下形成络合物或有机络合物迁移,也可以胶体形式迁移。
钾 钾在自然界中有3个同位素,即钾-39、钾-40和钾-41,其中钾-40是放射性同位素。钾是典型的亲石元素,在地壳中丰度高,为20900ppm。已知自然界中有122种钾矿物,常见有钾长石、白云母、黑云母、白榴石、海绿石、光卤石等。钾的离子半径为1.33埃,它可以类质同象置换方式与钠、铷、铊、铅、钡等共生。钾集中在地壳上部,尤其是大陆地壳部分。火成岩中,钾含量从超基性岩→基性岩→中性岩→酸性岩而增高。钾易被土壤吸附,在粘土岩、碎屑岩中钾含量很高。钾是有机体中不可缺少的元素,生物体中钾含量均在数千ppm以上(生物体干组织)。
镭 镭是铀、钍衰变产物,常伴随富集于花岗岩圈上部火成岩中。沉积岩中镭主要富集于粘土、页岩和砂岩中,其次是灰岩。由于镭易从岩石、矿物中被淋失,因此水体中普遍含镭,有3种富镭的天然水类型:铀-镭矿床水(2~15×10-8%);矿泉矿化水(n×10-13~2.5×10-11%);油田水(0.018×10-6ppm)。在一般条件下,海水、地下水中的镭高于河水,在垂直分布上随海水深度增加镭的含量增高。镭在自然界中只呈二价(Ra2+),常以类质同象方式进入方解石、重晶石和磷氯铅矿等矿物中。自然界镭的含量极微,极分散,不形成独立矿物。此外,许多铁锰氢氧化物、粘土、软泥和石灰华易吸附镭而使之富集。
氡 氡为镭的衰变产物。氡在地壳中含量甚微,为7×10-12ppm。氡可以存在于大气、土壤、岩石和水体中,它的分布与地壳中的射气作用有关。地下水中的氡含量随温度升高而降低,产生富氡的天然水可能与下列因素有关:①岩石中镭的浓度;②射气系数;③水与含放射性岩石的接触时间;④岩石的水容度与孔隙度;⑤水和岩石的温度;⑥水的矿化作用及含盐成分;⑦岩石吸附氡的能力。
研究放射性元素地球化学的意义:①利用其具放射性的特点,可直接或间接用于研究地质作用的过程、岩石和矿床的形成机理、化学组分的演化,并作为找寻放射性元素矿床和其他矿床的找矿标志;②利用岩石和矿物中铀-238、铀 -235和钾-40等衰变规律测定地质体和地质作用的年龄;③研究地球的热状态、热传导和热历史。
参考书目
中国科学院贵阳地球化学研究所《简明地球化学手册》编译组编译:《简明地球化学手册》,科学出版社,北京,1977。
刘英俊等编著:《元素地球化学》,科学出版社,北京,1984。
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