地球化学第三章-(1).pptVIP

第三章元素晶体化学性质与结合规律;问题;本章主要内容;第一节

自然体系特征;变化有限的环境条件：环境条件(P、T等)及其变化的速率相对有限，尤其是地球的地壳和地幔局部；

多组分的复杂体系：自然体系元素的浓度相差悬殊，作用过程元素以其各自的丰度来决定参加化学反响的量比，这与实验室中通常为高纯试剂的有限组分体系所实现的化学反响有很大区别；

自然体系属于开放体系，由此决定地球化学作用中体系与环境之间存在充分的物质和能量交换，而外来成分的参加会不断改变系统内作用的性质和条件；

属于不可逆的过程。;自然稳定相〔矿物〕以及各种流体相的总数有限。自然界的元素和组分种类很多，但浓度差异显著，因此自然界化合物和单质的种类有限。地球的组成和物理化学条件的有限范围控制了矿物的种数和种类。

元素形成自然分类组合。地壳中的矿物相只有含氧化合物、硫化物、卤化物自然元素类和稀少的砷化物、硒化物、碲化物等类型，其它形式的矿物稀少或缺乏。;具有规律的元素组合。元素Cu、Pb和Zn等主要存在于硫化物，常量元素K、Na、Ca、Mg和Mn等及微量元素Nb、Ta、Zr、Hf和REE等主要存在于硅酸盐矿物，而元素Au、Ag和PGE可独立矿物金属互化物。

自然稳定相〔矿物〕都不是纯的化合物。几乎每一种矿物都是一个成分复杂、元素含量有一定变化范围的混合物系列。即相同的矿物具有可变的化学组成。

在地壳的物理化学条件下，相似的物质组成和类似的作用过程会使自然作用产物的类型出现重复。;;;3-自然体系中元素的赋存形式;独立矿物：指形成能够用肉眼或在显微镜下进行矿物学研究的颗粒，粒径大于1μm，并且可以用机械的或物理的方法别离出单矿物。

;自然界的矿物一般都不是按某种化学式来限定成分的纯洁化合物，而往往混有杂质，这种杂质按其聚集和赋存状态可分为四种状态：;照片1：冰长石(ZL6-70)离子减薄样放大明场像×4600

照片2：照1片中A区的放大明场像×22000

照片3：冰长石(JZLa)离子减薄样微区放大像×13000

照片4：照片3中B区自然铜超显微包体的电子衍射把戏。其中未在衍射环中的衍射斑点为冰长石的衍射斑点

照片5：冰长石[J:L(2)]离子减薄样微区放大明场像×173000

照片6：照片5中C区自然铜超显微包体的电子衍射把戏。未在衍射环中的衍射斑点为冰长石的衍射斑点;与有机质结合的形式

金属有机化合物、金属有机络合物、有机胶体吸附

类质同象

以原子、离子、络离子或分子为单位取代矿物晶格构造位置中的相应质点

;液相;;4-元素赋存形式的研究方法;XRD;同步辐射synchrotronradiation，相对论性带电粒子在电磁场的作用下沿弯转轨道行进时所发出的电磁辐射;SEM-EDX;单一提取

连续提取;常用试剂的分解提取作用;顺序;1g样品;步骤;活动态金属提取实验;5-元素赋存形式的研究意义;;第二节

元素的地球化学

亲和性;地球化学亲和性

自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择地与某种阴离子结合的特性，或说阳离子趋向于同某种阴离子结合的倾向。;元素产生地球化学亲和性的原因;元素地球化学亲和性的分类;亲铁性--Siderophileelement;I1Au=9.2电子伏特，I1Ag=7.5电子伏特，

I1Cu=7.7电子伏特

另外，周期表VIII族过渡金属元素〔铂族元素〕

具有明显亲铁性：

I1Pt=8.88电子伏特

I1Pd=8.30电子伏特Pt等元素在自然界往往

I1Ni=7.61电子伏特以金属状态出现。

I1Co=7.81电子伏特;亲氧性与亲硫性〔亲石性和亲铜性〕;氧和硫性质的差异;元素电负性与元素亲和性;影响元素亲和性的其它因素;在地壳中某体系内，阴离子S2-缺乏，地壳中Fe的丰度比Mn高出两个数量级，况且Fe的亲硫性比Mn强。为此在这样的环境下，只能产生Fe的硫化物和Mn的氧化物〔硅酸盐〕共生现象，绝对不会发生硫锰矿和铁的氧化物共生的现象。

反响自由能：

FeSiO3+MnS→MnSiO3+FeS

(25℃时：?Gr=-11.56KJ0,反响向右进行〕;元素亲和性的特点;元素亲和性的特点;软锰矿MnO2;元素的地球化学分类;Goldschmidt-thefatherofmoderngeochemistry;GoldschmidtClassification;37374