地球化学循环连接岩石水体大气与生命活动（锆石可以保存古老的地质年龄和化学记录）

锆石可以保存古老的地质年龄和化学记录。包裹体能够保存矿物形成时的流体信息。陨石组分有助于认识太阳系早期物质组成。宇宙尘埃也会持续向地球输入少量物质。元素迁移受溶解度吸附与配位等共同控制。地下水中的化学反应会改变水质和矿物组成。地球化学模型需要约束温度压强及反应条件。自然样品常保留多期过程叠加形成的记录。

残余熔体可能因此富集部分不相容元素。矿物中的微量元素可以记录形成环境信息。同位素分馏造成不同相中同位素比例差异。稳定同位素可用于追踪水源和物质转化。氧同位素组成与水循环中的蒸发凝结有关。碳同位素能够提供碳来源与生物过程线索。同位素年龄的解释需要考虑体系是否封闭。热事件可能重置部分矿物的同位素时钟。

风化使岩石矿物与地表环境发生化学转化。碳酸作用参与碳酸盐岩的溶解过程。硅酸盐风化可以影响长期大气二氧化碳平衡。溶解离子通过河流迁移并最终进入海洋。海水盐度来自长期输入输出过程的共同作用。海水中主要离子比例在大尺度上较为稳定。热液活动可在洋底交换大量溶解化学组分。海底热泉周围能够形成金属硫化物沉积。