水岩化学作用和水介质中元素的迁移.pptx

1一、地球系统的化学作用和化学迁移1、地球系统的化学作用类型按发生作用和生成物质的相、态进行分类,可以分为:(1)水-岩反应和水介质中的化学作用,如大气降水与地表岩石的相互作用,沉积盆地中的水-岩作用(2)熔-岩反应和熔浆化学作用(3)水-气化学作用(4)岩-岩化学作用,如地外物质撞击地球表面的岩石、在构造断裂带中岩石间的相互作用(5)有机化学作用,包括地表和地下的有机化学作用,如石油和天然气的形成过程。2一、地球系统的化学作用和化学迁移2、!元素也必然包含其中!地壳中的元素互相结合组成各种矿物、岩石等,对于其元素的整个历史来看,只是一个暂时的片断,它是在某个物理化学条件下,元素相对稳定、相对静止的一个暂时形式。随着地壳物质的不断运动和物理化学环境的改变,这种相对稳定性将遭到破坏,元素将以各种方式发生活化转移,并以一种新的形式再相对稳定下来。元素在自然界(地壳)的这种作用就称为元素的地球化学迁移。也就是说当元素发生结合状态变化,并伴随有元素的空间位移时,元素就发生了地球化学迁移。3一、地球系统的化学作用和化学迁移2、:①元素从原来固定(稳定的结合)状态转化为活动(非稳定结合)状态,并进入迁移介质;②元素在介质中发生空间位移,在这一阶段可以发生形式变化,但不形成稳定的固相;③元素迁移到新的空间,形成稳定结合,沉淀或结晶出新的矿物。4一、地球系统的化学作用和化学迁移2、:①空间上的位移表现为元素发生了重新分配、元素的分散和集中的分带性;②时间上变化应涉及到从元素形成、演化发展到目前阶段的整个历史,也包含某个时期元素活化、搬运和沉淀的阶段性;③元素的迁移(量和质的变化)孕育在各种地质作用之中,为其有机的组成部分,记录着作用的过程。5一、地球系统的化学作用和化学迁移2、:(1)化学和物理化学迁移,包括物质在硅酸盐熔体、水溶液和气相中的迁移,物质的质点小,通常呈分子、离子和胶体(2)生物和生化学迁移,如光合作用、生物还原(硫)作用(3)机械迁移,岩屑、矿物碎屑等形式。6一、地球系统的化学作用和化学迁移2、(1)通过矿物组合的变化来判断;(2)通过岩石中元素含量的系统测定和定量计算来判定;①等体积计算法,②等阴离子计算;(3)物理化学界面。7一、地球系统的化学作用和化学迁移2、;如吸附态、晶体晶体化学键类型;元素的地球化学性质;如电价、半径体系的物理化学条件。8二、水-岩化学作用1、水-岩化学作用的物理化学条件2、水-岩化学作用的基本类型3、地球中天然水的类型4、水溶液中元素的搬运形式9二、水-岩化学作用1、水--岩化学作用的物理化学环境(1)过量水的体系;(2)水-岩间长期的化学作用使水体系中含有大量的作用剂(O2、CO2、H+、OH-)和各类电解质盐类;(3)常有生物和有机质参加作用;(4)富氧和富CO2;(5)温度偏低,但变化迅速(昼夜变化);(6)一般处于低压环境。10二、水-岩化学作用1、水--岩化学作用的物理化学环境(1)相对少量水的体系;(2)水体系中含有大量的作用剂和各类电解质盐类;(3)氧逸度相对较低,主体是相对富CO2或富SO2的还原环境;(4)温度主要在200~400℃,可达700℃,压力与深度和构造环境有关;(5)PH值在3~9之间;(6)可以由生物和有机质参加作用,但不如低温条件下活跃。