應用地球化學
根據定義和基本問題,不難看出地球化學具有如下學科特點:
(1)地球化學研究的主要物質系統是地球、地殼及地質作用體系,因此它是地球科學的一部分。地球化學針對自然作用過程提出問題,應用地球化學的理論和方法進行研究,最後得出對自然作用化學機制的認識。
(2)地球化學著重研究地球系統物質運動(含地質運動)中物質的化學運動規律。在地球科學中,地球化學與同是研究地球物質組成的結晶學、礦物學、岩石學和礦床學等學科的關系特別密切。礦物學、岩石學和礦床學往往藉助並引進地球化學的理論,來研究各自學科的問題。地球化學研究系統或過程中微量元素和同位素的分配行為和演變,地球化學的基本原理具有普遍性的指導和應用意義。通過地球化學研究,可以更好地回答:岩漿形成的深度和溫度、各類變質岩的形成溫度和壓力、沉積物是否進入地幔、金屬礦床和石油的形成環境和條件等各類問題。
(3)地球化學研究原子的自然歷史,必然聯繫到元素自身的性質及其所處的熱動力學條件。因此,地球化學以化學類科學(無機化學、有機化學、物理化學、熱力學、解析化學以及化學動力學等)為理論基礎。相關的基礎自然科學還有物理學、數學等。這些學科使地球化學在考查元素的行為規律時具備了強有力的基礎理論的支持,在推動學科定量化和預測化的進程中起著重要作用。
(4)地球化學與有關學科密切結合和相互滲透,使得地球化學的研究范疇不斷擴大,並繁衍出眾多分支學科。地球化學派生的分支學科有:海洋地球化學、生物地球化學、環境地球化學、區域地球化學、個別元素地球化學、成岩成礦作用地球化學、同位素地球化學和地球化學熱力學等。
(5)地球化學在密切關注人類生活和生產活動中發展,它運用學科自身的知識、理論、研究思路和工作方法研究礦產資源、資源利用以及農田、畜牧、環境保護等多方面的問題。因此,地球化學也是應用性很強的學科。當前,環境地球化學已成為環境科學中的核心組成部分,諸如:酸雨的形成、臭氧空洞的成因、全球變暖和溫室效應、水和土壤環境的污染等,都是環境地球化學關注的問題,對環境問題的認識和分析也要求應用地球化學的理論和知識。另外,如金屬礦產和石油等大部分不可更新的資源的找尋和勘探,也需要地球化學方法和手段的支持。
(6)地球化學只有約100年的歷史,是年輕的發展中的科學。隨各類研究資料的不斷積累,地球化學的理論和方法也一再更新。地球化學是20世紀的新興學科,也是20世紀最活躍的地球科學分支學科。在剛過去的50年中,人類對地球認識的進展比在此之前的整個人類歷史的積累都豐富。這不僅意味著人類視野的擴大和資料積累量的迅速增長,更體現出人類在認知地球的深度上質的變化。