4第三章水岩化学作用和水介质中元素的迁移(阅读).ppt

* 1. 利用含有变价元素的矿物及矿物组合来判断介质的氧化还原环境。 Fe和S在地壳中广泛分布，它们是最常用判断氧化还原条件的示踪元素： 矿物和矿物组合中Fe Fe2+ 还原 菱铁矿 鲕绿泥石 离子价态和比例， Fe2+ Fe3+ 弱还原 磷绿泥石 划分介质的氧化还原 Fe2+ ≈ Fe3+ 过渡 环境等级: Fe2+ Fe3+ 弱氧化 海绿石 Fe3+ 氧化 赤铁矿 褐铁矿 （四）介质的氧化还原环境的确定 * 对硫化合物(陨硫铁， 磁黄铁矿Fe 1-x S) 均在还原条件下形成。 硫酸盐显然是在强氧化条件下形成。 注意：某些硫化物可在相当大的范围内稳定， 如闪锌矿、方铅矿，黄铜矿等， 既能与磁铁矿，甚至与赤铁矿紧密共生，需综合分析。 2. 通过热力学计算来编制pH-Eh图解 * 现象： 1. 早世代赤铁矿（Fe2O3）完好的晶形边缘被赤磁铁矿交代（保持赤铁矿晶形的磁铁矿）； 2. 晚世代赤铁矿切穿了赤磁铁矿。 讨论： 从早到晚介质的氧化还原条件变化。 分析：早期Fe3+（赤铁矿）形成时，环境氧化；赤磁铁矿（Fe2+ 、Fe3+）交代时，介质趋于较还原 ；晚期环境又变得氧化了Fe3+的赤铁矿。 地球化学思维实例 * 1. 根据矿物及其组合的化学成分推测成矿溶液的成分。(定性) 从围岩的成分特征推测哪些是围岩提供成分，哪些是热液携带来的组分； 矿石矿物成分 + 脉石矿物成分； 围岩蚀变矿物的成分 2. 矿物气液包裹体成分测定：(液相成分, 气相成分) 区域变质石英流体包裹体成分 （五）介质成分的确定 * 地球化学思维实例 讨论： 1. 从蚀变围岩化学成分变化，分析蚀变热液成分的变化(注: 围岩+热液为封闭系统)； 2. 讨论蚀变热液介质性质。 * 1. 从原岩→强蚀变岩 K+ 含量增加， 显示了成矿热液中K+ 大量析出， 致使溶液碱度降低， 向着弱酸性转变(pH:5.14~5.03) 2. 而Fe2+、Mg2+ 从原岩到强蚀变岩急剧减少，Fe2+（Mg2+）转入热液，从而增强了溶液的还原能力，同时为金的主要载体黄铁矿的形成提供了充足的Fe2+，促使金络合物的急剧分解及金的沉淀： 2[AuS]-+2Fe2+→FeS2黄铁矿）+Au0（自然金）+Au+ 3. 随着减压沸腾，CO2等挥发分大量进入溶液，可迅速减低各种络合物的溶解度，有利于金等元素的沉淀。 分析： * 思考题 1. 元素地球化学迁移的定义。 2.举例说明影响元素地球化学迁移过程的因素。 3.列举自然界元素迁移的标志。 4.水溶液中元素的迁移形式有那些？其中成矿元素的主要迁移形式又是什么？ 5.解释络离子的稳定性及其在地球化学迁移中的意义。 ? 6.什么是共同离子效应？什么是盐效应？ 7.举例说明Eh、pH值对元素迁移的影响。 8.什么是溶度积规则，矿物沉淀生成和溶解的必要条件是什么？ * 思考题 9.根据下列物质在25℃时的溶解度求活度积（不考虑阴、阳离子的副作用）。 　（1）PbI在纯水中的溶解度为5.6×10g/100gH2O。（2）BaSO4在纯水中的溶解度为2.4×10g/100gH2O。（3）BaCrO4在纯水中的溶解度为2.91×10g/L 10.一溶液中含有Fe2＋和Fe3＋，它们的浓度都是0.05 mol/L，如果只要求Fe(OH)3沉淀，需控制pH值在什么范围？ （已知 = 8×10－16； = 4×10 －38） 11.某溶液中含0.10 mol/LCd2＋和0.10 mol/LZn2＋。为使Cd2＋形成CdS沉淀而与Zn2＋分离，S2－离子的浓度应控制在什么范围？ 　　已知 = 8×10－26， = 2.93×10－25　 * * 四、水－岩化学作用的实例 1、风化过程中的水－岩化学作用 1.4 硫化物矿床的表生氧化作用 1.4.1 硫化物矿床氧化带的分带性 氧化亚带 氧化－还原亚带 原生硫化矿石带 * 四、水－岩化学作用的实例 1、风