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第一章　作为一个化学体系的地球1

1.1．太阳系内的地球1

1.2．时间尺度1

1.3．地球、太阳系和宇宙的总化学成分2

原序6

目录6

1.4.3．硅酸盐7

1.4.5．Fe-Ni合金7

1.4.4．碳的聚合物7

1.4.1．简单分子7

1.4.2．简单固体7

1.4．太阳系的化合物：宇宙矿物7

英译本序（节译）8

1.5．地球的化学组成8

1.5.1．大气圈8

1.5.2．水圈9

1.5.4．岩石圈10

1.5.3．生物圈10

1.6．元素的地球化学分类12

1.7．作为化学工厂的地球14

第二章　岩石圈的相平衡18

2.1．变质平衡18

2.1.1．变质地体的一般特征18

2.1.1.1．变质岩的共生组合19

2.1.1.2．变质带的存在19

2.1.2．变质相的热力学解释21

2.1.3．变质相图测定21

2.1.4．结论、变质作用的一般特征24

2.2．硅酸盐岩浆的相平衡25

2.2.1．玄武岩和花岗岩25

2.2.2．花岗岩的成因、实验结果、相图研究26

2.2.2.1．钠长石-钙长石体系26

2.2.2.2．石英-钾长石体系28

2.2.2.4．复杂的二元体系30

2.2.2.3．钠长石-钾长石体系30

2.2.2.5．总压力和流体（H2O）压力32

2.2.2.6．三元体系二氧化硅-钠长石-正长石32

2.2.2.7．实验结果和野外观察比较34

2.2.3．玄武岩的成因35

2.2.3.1．玄武岩的演化和分离结晶作用35

2.2.3.2．玄武岩浆的成因37

2.2.3.3．夏威夷和A．D．麦克唐纳模型39

2.2.3.4．里特曼-久野关系40

2.3．岩浆作用或变质作用，它们出现的条件43

第三章　水圈中的化学平衡46

3.1．水圈中的化学反应46

3.1.1．反应的分类46

3.1.2．天然水中的酸-碱反应48

3.1.2.1．主要因素48

3.1.2.2．碳酸盐体系50

3.1.2.3．碱度51

3.1.2.4．几种天然环境的pH值53

3.1.2.5．pH值对元素活动性的影响53

3.1.2.6．结论53

3.1.3．天然水中的氧化-还原反应55

3.1.3.1．天然水中主要的氧化还原对55

3.1.3.2．含气环境55

3.1.3.3．还原环境57

3.1.3.4．地表氧化-还原现象的总图象57

3.1.3.5．氧化-还原状态对元素活动性的影响58

3.1.4．络合物的形成作用59

3.1.4.1．海水中主要离子的缔合作用59

3.1.4.2．微量离子中络合物的形成作用60

3.2．海水中方解石饱和度研究61

3.2.1．海水中的活度系数61

3.2.2．视常数作为S、T、P函数的变化64

3.2.3．海洋“碳酸盐”体系的实验研究64

3.2.4．方解石和文石66

3.2.5．海洋中钙的平衡68

第四章　痕量元素的地球化学分异70

导言70

痕量元素在两相间的分配70

4.1．岩浆过程中痕量元素的分异作用71

4 .1.1．岩浆过程中痕量元素的分配模型71

4.1.1.1．分离结晶模型72

4.1.1.2．部分熔融模型73

4.1.1.3．混合作用模型77

4.1.2．分配系数的测定77

4.1.3．自然界K/Rb比值的变异79

4.1.4．稀土元素的分异81

4.1.4.1．科里尔等人所作的图（1963）81

4.1.4.2．铕和铈81

4.1.4.3．基性地球岩浆的成因83

4.1.5.1．使用科里尔等人（1963）的图85

4.1.5．过渡族元素85

4.1.5.2．晶体场理论86

4.2．沉积物中痕量元素的捕集89

4.2.1．许多元素从海水中直接沉淀的不可能性89

4.2.2．缺氧环境中的沉淀作用90

4.2.3．挟带过程91

第五章　元素迁移的不可逆过程94

导言94

5.1.2．活动元素和惰性元素95

5.1．不可逆地球化学过程中元素迁移的估价95

5.1.1．概论95

5.1.3．第二种赫尔杰森方法98

5.2．箱式模型102

5.2.1．居留时间概念102

5.2.2．海洋模型105

5.3．化学扩散-反应偶合108

5.3.1．概论108

5.3.2．圣巴巴拉盆地间隙水中硫酸盐的分布109

5.3.3．扩散作用和分配系数111

5.4．海洋深处锰的沉积113

第六章　轻同位素的分馏作用116

导言116

6.1．关于同位素天然分馏的证据117

6.2．同位素分馏的模型119

6.2.1．平衡分馏作用119

6.2.2．动力分馏作用122

6.2.3．动力分馏作用向平衡分馏作用的转变：同位素交换作用123

6.3．θ和α之间的关系124

6.3.1．开放环境124

6.3.2．封闭环境124

6.4．硅酸盐的O28/O16同位素组成和地质温度计125

6.5．硫化物矿床的S32/S34同位素组成128

6.6．水循环作用和有关的同位素分馏的一些方面130

6.6.1．云和降水的同位素分馏作用130

6.6.2．冰川第四纪气候的同位素记录133

6.6.3．原生水134

6.6.4．热液矿床成因中大气水-岩浆的相互作用135

第七章　放射性同位素和放射成因同位素的分馏作用138

导言138

7.1．放射性体系演变的普遍方程142

7.1.1．积分条件的评述145

7.1.1.1．封闭体系145

7.1.1.2．只丢失元素而不获得任何元素的体系146

7.1.1.3．恒定地获得物质而不丢失物资的环境146

7.2．函数G（t）和J（t）的求值与钾-氩时间尺度147

7.2.1．G（t）值的测定147

7.2.2．J（t）求值150

7.3．变质作用中锶同位素的再平衡150

7.4．在富含放射成因元素体系中该元素的丢失和锆石的U-Th-Pb年代学155

7.5．地幔的性质和演化161

7.6．花岗岩中（Sr87/Sr86）和（Pb206/Pb204）初始比值的演化与大陆的形成167