4 第三章 水-岩化学作用和水介质中元素的迁移.ppt

第三章 水－岩化学作用和水介质中元素的迁移
地球系统的化学作用和化学迁移
水－岩化学作用
水－岩化学作用的影响因素
水岩化学作用的实例
元素迁移过程物理化学条件的判断标志
1
精选可编辑ppt
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
精选可编辑ppt
一、地球系统的化学作用和化学迁移
2、元素的地球化学迁移
元素地球化学迁移
自然界的物质是不断运动的！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
精选可编辑ppt
一、地球系统的化学作用和化学迁移
2、元素的地球化学迁移
元素地球化学迁移
元素的地球化学迁移过程包括了三个过程：
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
精选可编辑ppt
一、地球系统的化学作用和化学迁移
2、元素的地球化学迁移
元素地球化学迁移
元素地球化学迁移的内涵：
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
精选可编辑ppt
一、地球系统的化学作用和化学迁移
2、元素的地球化学迁移
物质迁移的类型
将物质的迁移按运动的营力和物质的存在形式进行分类：
（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
精选可编辑ppt
一、地球系统的化学作用和化学迁移
2、元素的地球化学迁移
元素迁移的标志
（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
精选可编辑ppt
一、地球系统的化学作用和化学迁移
2、元素的地球化学迁移
元素在水介质中迁移能力的影响因素
元素的存在形式；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
精选可编辑ppt
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
精选可编辑ppt
二、水－岩化学作用
1、水－岩化学作用的物理化学条件
低温水－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
精选可编辑ppt