地球化学的基本概念

什么是地球化学？顾名思义，地球化学就是地球的化学，它是研究地球（广义的也包括部分天体）的化学组成、化学作用及化学演化的学科。它是地学和化学的边缘学科。地球化学着重研究化学元素和其同位素在地球演化历史过程中的分布、迁移的规律，并运用这些规律来解决有关的理论和实际问题。地球化学的定义、概念和研究范围是逐渐发展的，不是一成不变的。
     早在本世纪20年代，维尔纳茨基（В.И.Верналскиǔ）给地球化学下的定义是：“地球化学科学地研究地壳中的化学元素，即地壳的原子，在可能范围内也研究整个地球的原子。地球化学研究原子的历史、它们在时间和空间上的分配和运动，以及它们在地球上的成因关系”。这大概是那个时代对地球化学的最完整的理解了。随着科学和技术的发展，地球化学的研究内容和领域也更为广泛。
     1973年，美国全国地球化学委员会地球化学发展方向小组委员会以美国国家科学院的名义编写的《地球化学发展方向》（《Orientation in Geochemistry》）一书中给地球化学作了如下的描述：“ 地球化学是关于地球与太阳系的化学成分及化学演化的一门科学，它包括了与它有关的一切学科的化学方面”。“地球化学包括组成太阳系的宇宙尘埃化学；地球、月球和行星化学；地壳、地幔和地核化学；岩石循环（包括剥蚀、搬运、沉积和抬升）化学；海洋与大气的化学和岩石中有机质的化学”。
     这表明，不但地球化学的研究范围扩大了，而且研究的出发点和重点也从“地壳中的原子”，“元素的行为”而发展成为地球的“化学组成”、“化学演化”，乃至“地球和行星演化的所有化学方面”。在各种自然体系中，物质的分布是不均匀的，因而组成物质的各种元素，其分布也是很不均匀的。地球化学的一个首要任务就是查明各自然体系（大至地壳、地球、太阳系，小至岩石、矿物）中化学元素的分布状态。要从其不均匀分布中了解其变化范围和其平均值，后者就是所谓的元素丰度。地球化学研究各自然体系中元素的分布和丰度的目的，是要搞清元素分布不均匀的原因，以及支配化学元素分布的规律。
     了解化学元素和同位素的分布和丰度规律，可以为阐明矿物岩石成因、地壳地幔演化及太阳系元素起源等理论问题提供科学依据。发生在地球上的各种物理作用、化学作用、生物作用和地质作用都是物质的运动过程。在这些作用中，元素和由它组成的化合物依据各自的物理性质和化学性质，以及它们所处的物理化学环境（温度、压力、浓度等），遵循一定的规律，以不同的速度相对地运动着，并产生物质的化学变化。这种变化和运动所表现出来天然化学现象，可以称为地球化学作用或地球化学过程。