地球化学第四章 水-岩化学作用和水介质中元素的迁移.ppt

地球化学地球化学陈远荣陈远荣桂林理工大学地球科学学院桂林理工大学地球科学学院 2011 年11月 2011 年11月第四章水—岩化学作用和水介质中元素的迁移第四章水—岩化学作用和水介质中元素的迁移自然界的物质是不断运动的,元素也包含于其中,本章的主要内容是地球系统水—岩化学作用和作用类型及元素在水介质中的迁移及迁移的控制因素。要求掌握: 1、元素的地球化学迁移 2、水介质中元素迁移沉淀的化学规律及其影响因素 3、热力学在元素结合规律中的应用 4、自然过程的方向和相图的编制 5、地球化学动力学概念 地球系统的化学作用和化学迁移地球系统的化学不均一性和系统的物理化学条件的不断改变,是引发化学作用的导因。地球各层圈内部和一些流体相中,会发生相转变和不同相间的元素分配,这是常见的化学作用方式。地球的层圈界面、岩石界面和矿物相界面等地带,若两者间的物理化学性质差异很大,其中有一相为流体相、或者有流体作为介质,该处将成为化学作用十分活跃的地带。地球系统中化学作用的基本特点 1 、地球中化学作用是在地球系统组成和条件的背景上进行的;(大量组分共存、开放体系、物理化学条件变化范围有限等) 2 、无论在大系统和少体系中都可以发生地球化学作用,在化学界面上地球化学化学作用较强烈,流体的参与使化学作用加速和加强; 3、自发进行的不可逆过程,体系内相数有限,稳定相一般都不是纯化合物。 地球系统的化学作用类型地球系统中化学作用类型很多,主要分为以下几种(1)水岩反应和水介质中的化学作用,如热液对围岩的交代作用。(2)熔-岩反应和熔浆化学作用,如岩浆结晶分异形成火成岩。(3)水-气化学作用,如地表水和大气中 H 2O、O 2、 CO 2 的相互作用。(4)岩-岩化学作用,如球外物质撞击地球表面的岩石。(5)有机化学作用,如石油、天然气的形成过程。 元素的地球化学迁移 物质迁移的类型在不同介质中物质的迁移形式和迁移方式都有所不同, 它们可分为: 1 、化学和物理化学迁移——硅酸盐熔体迁移,水溶液迁移,气态迁移; 2 、生物和生物化学迁移——与与生物活动有关,如光合作用、生物还原(硫)作用等; 3、机械迁移——以岩屑,矿物碎屑的形式进行迁移物质经常不是以单一形式而是以多种形式进行迁移, 地球化学主要研究物质(元素)的化学和物理化学迁移。 元素地球化学迁移当体系所处的环境其物理化学条件发生变化时,为了适应环境条件的变化、与环境达到新的平衡,元素间原来的结合关系将自动解体,转变成一种新的相对稳定的结合方式, 在元素赋存状态发生变化的同时,伴随有元素的空间位移和元素组合的变化时,称为元素的地球化学迁移。