微量元素地球化学讲解学习课件

微量元素地球化学实际上,微量元素地球化学是和现代分析技术的发展相伴生的,早期的分析仪器主要是光谱和X衍射,随着电感耦合等离子发射光谱、中子活化、电子探针、离子探针以及同位素质谱稀释法的发展和应用,使得大量快速的精确的微区微粒的微量元素测定成为可能。目前,微量元素硏究涉及地球化学和地质学的一切领域,大至地球和天体的形成和演化、小至矿物晶格中的元素分配。同时,微量元素与同位素的结合,可以更加准确全面地理解地质、地球化学过程,所以说,微量元素地球化学的应用和发展有助于各项地质硏究,包括油气地质研究第一节微量元素的概念及类型一、什么是微量(minor)或痕量(trace)元素?(1)将矿物、岩石中含量<1%<0.1%的元素称为微量元素。(2)地壳中O、C、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K等9种元素占99%,称为主要元素,其它元素均称为微量元素。地球化学中微量元素的定义:某元素在所研究的客体地质体、岩石、矿物等)中的含量低到可以近似地用稀溶液定律描述其行为,该元素称为微量元素。(指摩尔浓度)微量元素存在的状态通常以次要组分容纳于矿物和岩石主要组分所形成的矿物中,可以呈现三种存在形式(1)表面吸附,由于矿物表面电价不饱和,而吸附其它微量元素离子(2)吸留作用,矿物生长过程中机械地包襄了一些外来物质,形成显微包裹体(3)固溶体,在一般情况下,微量元素占据晶格中的规则位置,构成置换固溶体。但有时微量元素占据晶袼之间的位置,构成间隙固溶体,或者占据晶格缺陷位置,构成缺位固溶体前两种形式的微量元素具有一定的偶然性,主要是机械的、物理的因素造成,固溶体形式的微量元素则受化学的和地球化学的因素控制,可以通过不同方法加以鉴别。三、微量元素的类型1按元素周期表、依化学性质,可以分为稀碱金属(Ii、Rb、Cs等),稀有元素(Be、Nb、Ta、Zr、Hf等),稀土元紊(La、Ce、Nd等),过渡族元素(Fe、Co、Ni、Cu、Zn等)。2上世纪60年代以前,基于微量元素原子的电子层构造、离子半径、价态、配位数及其化合物的种类、键型和元素的地化特征划分为4类:亲铁元素、亲铜元素、亲石元素、亲气元素亲铁元素钴(C)镍(Ni)钛(Ti)锡(Sn)铱(lr)铬(Cr)铂(Pt)铼(Re)锇(0s)铑(Rh)金(Au)锗(Ge)钼(Mo)钌(Ru)铁(Fe)钒(V)碳(0)磷(P)钛(Ti)口离子最外层一般为8(SP6)-18(SP"d0)个电子的过渡型结构口主要集中于地壳内部铁镍核心中,是金属元素中电负性最大的一族元素口电离势均很高,易形成自然金属状态。亲铁元素在元素周期表中的位置周12691011「1213|141516118H1314ClAr铝硅磷硫氯氦引图222324252CuZnGaGeAsSeBrKr铜锌镓锗砷硒溴氮5786CsBa70LuTa铯钡锎镥铪钽钨铼饿铱铂金汞铊铅铋钋砹氡878889-1041010=11011112|11141151UuqUup6DbSg镭钢亲铜元素陨石:磷(P)硫(S)银(Ag)铬(r)锰(Mn)铜(Cu锌(Zn砷(As)硒(Se)钒()镉(Cd)碲(Te)地壳:硫(S)铁(Fe)钴(co)镍(Ni)铜(Cu)锌(Zn)铅(Pb镓(Ga)砷(As)硒(Se)铋(Bi)钼(Mo)铑(Rh钯(Pd)银(Ag)镉(cd)铟(ln)锑(Sb)碲(Te)汞(Hg)铊(Ti口离子最外层多为18个电子(SPd10型的铜型结构。口电负性较高、化合价较低、半径较大,与硫的亲和力较强。口在富硫的情况下易形成硫化物,地壳中常见于硫化矿床中。亲铜元素在元素周期表中的位置周1261011「1213|1415161H3|N|M21|2BrKr钾钙钪钛钒|铬锰铁钻镍铜锌镓锗砷溴氮37383940|414243444546474849505152535YZrNbMoTcRuRhpdAgCdInSnsbTeI钇错铌钼锝钌铑钯银镉铟锡锑碲碘氙555656-717273747576787980818283848586CsBa70LuHfTaWReOsIrptAuHgTIPbBPoAtR铯|钡镥|铪钽钨铼锇铱铂金汞铊铅钋|破878889-1010410101010810110111121114115111117F|R103R|516|7HsUun1b3=qup67|8DbSgBhUuUuUu亲石元素锂〔Li)铍(Be)硼(B)氧(o)铪Hf)氟(F)钠(Na)镁(Mg)铝(A)硅(i)氯(CI)铷(Rb)钾(K)钙(ca)钪(Sc)钛(Ti)钒(V)铱(Ir)铬(cr)锰(Mn)钇(Y)铌(Nb)铯(cs)钡(Ba碘()镧(La)钽(Ta)氙(Xe)钍(T