地球化学课件8第3章水-岩化学作用和水介质中元素的迁移一二-谢财富.pptVIP

二、水-岩化学作用 （三）水-岩化学作用的基本类型 1.氧化还原反应 2Fe2SiO4(橄榄石)+O2+4H2O =2Fe2O3+2H4SiO4(氧化)，失去电子，电价增 3FeS2+11O2+6H2O=Fe3O4+6H2SO4 (氧化)书上错 2Fe2O3.3H2O+C=4FeO+CO2+3H2O(还原) 细菌常参与氧化还原反应 （三）水-岩化学作用的基本类型 2. 水解和脱水反应 水解反应的实质是水电离的H+或OH-进入矿物晶格，分别取代其中的阳离子或阴离子： Fe2(SO4)3+6H2O=2Fe(OH)3+3H2SO4 Fe2O3+3H2O 4K [ AlSi3O8 ] +6H2O=Al4 [ Si4O10 ](OH)8+8SiO2+4KOH 钾长石 (K-feldspar) 高岭石(kaolinite) 水解反应受pH值的控制，水解使溶液偏碱性时，天然水将吸收大气或土壤中的CO2、HCl、H2S等，使水的pH值保持在5~7。 不同的pH值条件下，矿物水解后的产物不同，如表生条件下的硅酸盐矿物水解可形成不同的次生矿物。 如白云母水解： KAl2 [ AlSi3O10 ](OH)2→K1-nAl2 [ AlSi3O10 ] (OH)2.H2O (pH= 7.8~9.5,伊利石) → Al2 [ AlSi3O10 ] (OH)2.nH2O (pH= 7.5~8.5,贝得石) →Al2 [ AlSi3 ] (OH)2.nH2O (pH= 7~8.5,蒙脱石) →Al4 [ Si4O10 ] (OH)8.4H2O (pH= 6~7,埃洛石) → Al4 [ Si4O10 ] (OH)8.2H2O (pH= 5~6,变埃洛石) → Al4 [ Si4O10 ] (OH)8 (pH= 3.5~8,高岭石) 硅酸盐矿物水解后，碱金属和碱土金属离子与OH-离子进入水体。 形成的粘土矿物可残留原地 在温度、压力增高时，黏土矿物可发生脱水反应： Al2 Si2O5 (OH)4+2SiO2→Al2 Si4O10 (OH)2+H2O kaolinite quartz pyrophyllite(叶腊石) 进一步脱水 Al2 SiO5+3SiO2 +H2O （红柱石或蓝晶石、矽线石) （三）水-岩化学作用的基本类型 3. 水合作用 水合作用的实质是水分子整体进入矿物晶格，使矿物的体积增大，如： Fe2O3(赤铁矿)+nH2O → Fe2O3 .nH2O(水针铁矿) CaSO4(硬石膏)+2H2O →CaSO4.2H2O(石膏) （三）水-岩化学作用的基本类型 4.碳酸盐化和脱碳酸盐化 碳酸盐化： CaCO3+H2CO3 → Ca(HCO3)2 铁橄榄石Fe2SiO4+4H2CO3 →2Fe(HCO3)2+H4SiO4 云母的碳酸盐化： 2Ca2++2HCO3-+ KAl2 [ AlSi3O10 ](OH)2+4H2O →4H++K++3Al(OH)2-+2CaCO