亲石元素倾向于进入硅酸盐等含氧矿物：残余熔体可能因此富集部分不相容元素

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。

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。

煤的形成通常与陆生植物残体积累有关。矿床富集需要物质来源运移与沉淀机制配合。热液成矿常涉及温度压强和流体组成变化。矿物颜色不能独立确定其化学组成。晶体中少量杂质就可能造成明显颜色差异。地球化学异常指相对背景显著偏离的元素分布。异常不一定代表一定存在可开采矿床。稀土配分模式常用于比较岩石来源与演化。

氧化还原条件影响铁锰等元素的存在形态。缺氧环境可以促进某些还原态物质积累。沉积物孔隙水记录早期成岩化学过程。成岩作用在埋藏过程中改变沉积物性质。有机质保存程度受到氧供应和埋藏速度影响。化石燃料形成需要长期的地质转化条件。石油与天然气主要由复杂有机物地质演化形成。