地球化学的一个分支。
由于地球化学是一门理论与应用并重的发展中学科，地球化学与其他学科不断相互渗透，因此出现了许多学科分支。地球化学的这些分支也具有旺盛的生命力和发展的特点。下面简单介绍一下地球化学的一些主要分支。
(1)元素地球化学
元素地球化学是地球化学最早也是最经典的分支。美国的克拉克、中国的李彤等地球化学家从元素地球化学开始了他们早期的研究工作。目前，元素地球化学的研究内容主要包括地球和部分天体中元素的地球化学特征，如性质、丰度、赋存状态、迁移形式、富集分散规律、演化和循环历史等。
(2)量子地球化学
量子地球化学是20世纪70年代初晶体化学、量子化学(量子力学)、矿物学和固体物理学交叉的结果。它“研究矿物中的化学键或‘电子结构’，晶体结构及其稳定性，矿物的物理化学性质，化学元素的地球化学分布，相平衡和元素分布，晶体结构随温度、压力和成分的变化(比较晶体化学)，矿物的热力学和矿物的光谱性质。量子地球化学的核心问题是用量子力学理论和各种光谱方法研究矿物中的化学键或‘电子结构’。量子地球化学的研究包括理论和实验两部分。理论研究就是应用量子力学的理论，为所研究的地球化学物种寻找量子力学运动方程(薛定谔方程)的(近似)解。实验研究是用各种光谱方法确定一个物种的电子结构(欧阳自远，倪继忠，向，1996)。
(3)地球化学热力学
地球化学热力学是地球化学的一个分支，它应用热力学的基本原理研究地球科学体系的状态变化。它主要研究能量及其转化，解决自然过程的方向和极限问题，即平衡态问题。其主要研究内容有:自然热液体系统热力学；矿物相平衡；矿物的热力学性质；矿物固溶体热力学；硅酸盐熔体热力学:流体-岩石相互作用:非平衡非线性热力学；计算机仿真与建模研究(欧阳自远，倪继忠，向，1996)。
(4)地球化学动力学
地球化学动力学是地球化学的一个分支，来源于动力学基本原理在地球化学过程研究中的应用。它研究自然过程的速度和机理，包括化学反应速率的化学动力学和物理运动的动力学，主要指流体动力学、扩散和弥散(中国科学院地球化学研究所，1998)。目前，地球化学文献将化学动力学和动力学分为两个学科。动力学或化学动力学研究化学反应(或称反应机理，指反应物分子在变成产物分子的过程中所经历的特定路径和步骤)的速率和过程。而动力学则研究物体在力的作用下宏观运动的速率和机理。在地球科学的实际研究和应用中，化学动力学和动力学都有，不应该完全割裂开来。因此，国内外学者用“地球化学过程动力学”(以下简称地球化学动力学)来反映地球化学研究中的化学动力学和动力学问题(欧阳自远，倪继忠，向，1996)。
(5)同位素地球化学
同位素地球化学主要利用地质定年和同位素示踪的研究方法，研究地球和宇宙物质中核素的形成和丰度，根据这些核素在自然过程中的衰变和分馏来追踪各种地质和地球化学过程。同位素地球化学包括放射性同位素地球化学和稳定同位素地球化学。放射性同位素地球化学主要根据放射性同位素衰变进行地质系统计时，根据放射性产物子体的同位素组成进行示踪分析。稳定同位素地球化学主要利用自然界轻稳定同位素的分馏来示踪地质作用(陈道公等，1994)。
(6)实验地球化学
实验地球化学是地球化学中一个比较年轻的分支，目前对其定义还没有统一的认识。一般认为，实验地球化学是在实验矿物学和实验岩石学的基础上发展起来的，主要涉及化学元素(包括同位素和有机质)在流体相地球化学过程中的行为和反应机理的实验研究(欧阳自远，倪继忠，向，1996)。
(7)天体化学
天体化学又称空间化学或宇宙化学，是地球科学、空间科学和天文学交叉渗透产生的一门新科学。空间化学研究空间元素及其同位素的来源和分布，以及各种天体的化学成分和演化。浩瀚宇宙中的物质由100多种元素、2000多种同位素和来自基本粒子的各种化学物质组成。天体化学研究这些物质层的时空分布、存在状态和演化规律(欧阳自远，倪继忠，向，1996)。
(8)岩石地球化学
岩石地球化学是现代岩石学和地球化学的交叉学科。根据地球化学的基本原理、实验方法和研究成果，讨论各种岩石学问题，并从中引申出地质意义(欧阳自远，倪继忠，向，1996)。岩石地球化学的研究内容主要涉及火成岩、沉积岩和变质岩中常量元素、微量元素和同位素的地球化学组成、作用和演化。本文从研究地球的岩石起源或天体物质入手，研究地球的起源、演化和资源环境效应。
(9)区域地球化学
区域地球化学的倡导者是费尔斯曼。费尔斯曼认为，区域地球化学的任务是研究一定区域内化学元素的时空分布、分布、迁移和浓差规律。现代区域地球化学是地球化学的一个分支学科(欧阳自远，倪继忠，向，1996)，以全球岩石圈的一个子系统——区域岩石圈为对象，对这个子系统的化学成分、化学作用和化学演化进行综合研究。
(10)构造地球化学
构造地球化学的思想萌芽于19世纪(H.C.Sorby)，理论基础由W.C.Fyfe和陈于60年代奠定。构造地球化学是构造地质学和地球化学的交叉学科，研究地球(主要是地壳)中元素在构造作用下的流体和固体岩石中的赋存、分布和迁移、分散和富集等地球化学过程。陈在1976和1984中多次指出:“构造地球化学是介于构造地质学和地球化学之间的一门学科，研究各种地质构造与化学元素在地壳中的分布、迁移、弥散和富集的关系。其主要任务是研究地质构造与地球化学过程的关系，即运动与物质在时间、空间和成因上的关系，统一研究形成与变形、构造与改造”(吴，1998)。
(11)深部地球化学
深部地球化学又称地球深部材料科学。这门学科主要研究地球深部(尤其是地幔和地核)的化学成分、化学作用和化学演化。这方面包括理论研究和实验研究。理论研究主要运用地质学、地球化学、地球物理学、岩石学、矿物学和构造地质学的基本原理，构建地球深部模型。实验研究主要依靠金刚石压力腔和大腔实验技术、静态超高压实验技术和超深钻井技术的发展。其研究内容有:①地球深部物质的物理化学性质研究；②研究地球内部的物理化学性质；③地球演化与地球动力学研究(谢等，1997)。
(12)矿床地球化学
矿床地球化学是矿床学和地球化学相结合的一门边缘学科，主要研究矿产资源。它主要运用地球化学理论和方法研究矿床学。矿床地球化学一方面包含和继承了经典矿床学和地球化学的理论和研究方法，同时引入了地学领域之外的一些数学、物理、化学的理论知识和研究方法。矿床地球化学不仅要研究矿床本身的化学成分、化学作用和化学演化，还要研究矿床形成的成矿过程及其形成后的保存和演化(李朝阳，1999)。
(13)勘查地球化学
勘查地球化学是从地球化学找矿(或地球化学找矿)发展起来的一门新的应用学科。西方国家对地球化学找矿的定义是:“地球化学找矿是以系统测定天然物质的一种或几种化学性质为基础的任何矿产勘查方法”(H.E.Hawkes et al .，1962)。前苏联学者认为:“地球化学找矿是根据基岩和覆盖层中矿物的微观分散晕、地下水和地表水流、植物、土壤和气体寻找矿床的找矿方法”(вч.克拉斯尼科夫，1955)。早期，地球化学产生了一门以矿产勘查为目的的应用学科，叫做地球化学找矿。后来，地球化学找矿在理论、方法和技术上取得了长足的进步，特别是在应用领域上，已经从单纯的找矿地球化学扩展到环境地球化学、工程地球化学、农业地球化学等领域。因此，地球化学找矿一词已逐渐被勘查地球化学所取代。
(14)低温地球化学
低温地球化学主要研究自然界中200℃以下的地球化学过程和演化，包括矿物在室温和零摄氏度以下的提取、活化、迁移和富集的地球化学行为。过去低温地球化学研究领域长期处于弱势状态，主要是因为:①过去的地球化学实验大多是在中高温条件下进行的；②以往成岩成矿测温资料不够充分和完善；长期以来，人们对元素活动的认识是片面的，没有认识到元素在低温下强烈的地球化学活动；④一些低温交代作用过去被误认为是高温和高温流体的产物。自20世纪90年代以来，在屠光池的倡导下，中国开展了低温地球化学研究。目前，低温地球化学实验研究体系已经建立和完善，总结了我国一些低温矿床和矿化层位的地球化学特征，研究了金、银、铂族金属、稀土元素和一些分散元素的低温地球化学行为以及一些非金属的低温成矿作用，分析了成矿元素在成矿作用的低级变质作用和埋藏变质作用中的迁移富集过程， 开展了部分成矿元素在低温条件下的迁移沉淀实验，建立了低温开放体系中的水-岩相互作用模型(1。
(15)有机地球化学
20世纪20年代初，B.и Wernatsky发表了《生物圈》等著作，建成了世界上第一个有机地球化学“活实验室”，标志着有机地球化学的萌芽。之后，随着石油地质学和石油工业的发展，由于地质学、沉积学、生物学、有机化学、石油地质学等学科的发展和相互渗透，有机地球化学取得了长足的进步。它被定义为:有机地球化学主要研究天然存在的有机质的组成、结构和性质，它们的分布、转化及其在地质作用中的作用(欧阳自远，倪继忠，向，1996)。
值得指出的是，地球化学的另一个分支生物地球化学与有机地球化学有关。所以不单独列出。可以认为生物地球化学萌芽于20世纪20年代初。是研究生物有机体参与的生物圈中的地球化学过程，揭示生物与其环境在化学元素组成上的相关性，找出地球化学省及其与地方病的关系，重点研究生物和人类活动对碳、氮、磷、硫地球化学循环的影响(国家自然科学基金，1996)。
(16)环境地球化学
环境地球化学研究人类活动与地球化学环境的关系，是地球化学与环境科学相互渗透而产生的一门新的边缘学科。以地质学为基础，从地球环境的整体性和相互依赖性的观点出发，综合研究地球-水-气-生物-人类环境系统中化学元素的地球化学行为，揭示人类活动干扰下区域和全球环境系统的变化规律，为资源开发利用、环境质量控制和人类生存健康服务(欧阳自远、倪继忠、向，1996)。
(17)流体地球化学
近十年来，通过对地球中来自火山、地震、海底热液、超深钻井、非生物成因天然气、岩石和矿物中流体包裹体的直接探测和观测，以及对流体-岩石相互作用的野外和室内实验研究，取得了许多重要发现和认识上的飞跃，完善了流体地球化学的研究体系(欧阳自远、倪继忠、向，1996)。流体地球化学的研究越来越受到重视。如1993和1997年，两次召开“地球流体”国际学术会议；1996，“流体地球化学”作为研究生课程在成都理工大学开课；1997“流体地质与成矿有效性”被列为国家攀登计划预选项目，等等。流体地球化学主要研究形成、迁移和定位(转化、演化、卸载和储存等)的规律。)的天然流体，重点探索流体地质作用过程中的地球化学规律、原理和效应。
(18)气体地球化学
气体地球化学主要研究自然界中各种气体的地球化学特征、成因类型、运移聚集规律及其表征的地球化学动力学过程和地质意义(欧阳自远、倪继忠、向，1996)。
(19)农业地球化学
农业地球化学主要研究土壤中元素的分布，土壤形成的地球化学过程，土壤的利用和改良，农业污染及其防治，土壤地球化学环境与农产品(特别是粮食)产量和质量的关系。在人口爆炸、耕地减少、土地承载力下降的严峻形势下具有重要的经济意义(国家自然科学基金，1996)。
(二十)海洋地球化学
狭义的海洋地球化学是指海底地球化学。一直到20世纪60年代处于资料积累阶段。20世纪60年代以后，随着大洋锰结核大规模调查、海底热水硫化物发现、深海钻探、国际大洋调查等一系列事件，推动了海洋地球化学的快速发展(国家自然科学基金，1996)。现代海洋地球化学定义为研究海洋环境中的各种地球化学过程以及化学元素在这些过程中的行为规律和自然演化历史(欧阳自远，倪纪中，向，1996)。