必威体育精装版西北大学地球化学课件第二章.ppt

晶体场理论 (3) 二价离子八面体择位能OSPE：离子八面体配位的晶体场稳定能CFSE与四面体配位的CFSE差值，称为OSPE；在岩浆结晶过程中， OSPE大的过渡金属离子优先进入矿物晶格中。 (4) 三价离子OSPE 微量元素结晶次序 某铀矿床铀的存在形式 某铀矿床铀的存在形式 * 2 元素的结合规律与赋存状态 主 要 内 容(重点为元素的亲和性和类质同象置换规律) 2.1 元素的地球化学亲和性 2.1.1 元素的地球化学亲和性 2.1.2 元素的地球化学分类 2.1.3 元素具有亲和性的原因 2.2 微量元素的结合规律-类质同象 2.2.1 类质同象的规律 2.2.2 类质同象的热力学性质 2.2.3 类质同象的地球化学意义 2.3 晶体场理论及对过渡金属行为的控制 2.4 元素的赋存状态及其研究方法 2.4.1 自然物理化学体系及其产物的特点 2.4.2 地壳中元素的主要赋存形式 2.4.3 赋存状态的研究方法 2 元素的结合规律与赋存状态 2.1 元素的地球化学亲和性 2.1.1 元素的地球化学亲和性 1）定义：指元素形成阳离子的能力及阳离子在自然体系中有选择地与某阴离子化合的倾向性。 2）亲和性包括: ①亲氧性(亲石性) ---阳离子和氧结合成离子键为主的氧化物和硅酸盐的性质。 亲氧元素离子最外层具有S2P6惰性气体型的8电子结构,电负性小,多为顺磁性,氧化物生成热FeO的生成热,集中分布于岩石圈；与氧亲和力强。 亲氧元素主要有---碱金属、碱土金属、稀土元素、稀有元素等--Li 、Na 、K 、Rb 、Cs 、Mg 、Ca 、Sr 、Ba 、Al 、Zr 、Hf 、Nb 、Ta 、REE等。亲氧元素主要熔于硅酸盐熔体； ②亲硫性(亲铜性) ---阳离子和硫结合成共价键为主的硫化物和硫盐的性质。 亲硫元素其离子最外层具有S2P6d10的铜型18电子结构,具较大的电负性和离子半径、较低的电价；多为逆磁性,氧化物生成热FeO的生成热,集中分布于硫化物-氧化物过渡圈。主要熔于硫化铁熔体； 亲硫元素主要有成矿元素--Cu 、Pb 、Zn 、Au 、Ag等。 ③亲铁性---指元素以金属状态产出的一种倾向性。 亲铁元素离子最外层有8--18过渡型电子结构,多为强磁性,氧化物生成热最小,与氧和硫的亲合力均弱,易熔于熔铁，集中分布于铁镍核。 在O和S缺乏的体系中,一些金属不能与阴离子形成化合物,只能以自然金属形式存在,它们以金属键结合,与铁共生。 亲铁元素有---Fe、Co 、Ni 、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt等 . ④亲气性--原子最外层8电子, 原子容积最大,熔点、沸点低, 以气体形式存在，具挥发性，集中在大气圈. 如:O2 、 N2 、H2 、 Ne 、 Ar、Kr等。 ⑤亲生物性:这些元素富集在生物圈,组成或进入生物体。 如: C 、 O 、N 、 H 、 P 、 B 等。 2.1.2 元素的地球化学分类： 在周期表基础上,结合元素的自然组合及各种地球化学特征做出的进一步分类叫地球化学分类。 1)戈氏分类（以其地球起源和内部构造假说为基础，据元素的性质和在地圈内的分配关系）： 1 2 3 4 5 1.亲氧元素 2.亲铁元素(12) 3.亲硫元素(22) 4.亲气元素(8) 5.亲生物元素 门捷列夫元素周期表：元素最基本的化学分类 据元素的原子结构、本身的性质（如半径、电离能等）的分类 2.1.2 元素的地球化学分类 2）查氏分类 （考虑原子和离子半径，及元素地球化学行为的相似性） 1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 1.氢族(1); 2.惰性气体(6)； 3.造岩元素(12) ；4.岩浆射气(8) ； 5.铁族(8) ；6.稀有金属(20) ；7.放射元素(6)；8.钼钨族(4)； 9.铂族(6) ；10.成矿元素(12)； 11.半金属矿化剂(6) ；12.重卤素(3) 4 2.1.2 元素的地球化学分类 3）其它分类 (以电负性为基础,考虑元素在成岩成矿中的作用,允许部分元素跨属两个组，据赵伦山，张本仁等，1987）: （1）主量和微量元素；（2）造岩元素(碱性