地球化学——元素的地球化学迁移
地球化学中的元素迁移与地球演化
地球化学中的元素迁移与地球演化地球化学是研究地球上元素的分布、迁移和演化的学科。
元素的迁移、转化和演化是地球化学中的重要概念。
本文旨在探讨地球化学中的元素迁移与地球演化。
一、元素迁移1. 大气的化学反应大气中的化学反应和气候变化会导致元素的迁移。
例如，空气中的二氧化碳可以通过光合作用被植物吸收。
但是，如果大气中的二氧化碳过多，这会导致气候变化，从而影响植物、动物和人类的生活。
2. 地球内部的活动地球内部的活动可以导致元素的迁移。
例如，火山喷发会释放大量的二氧化硫和二氧化碳，这些化合物可以迁移到大气中。
地震可以引起水的迁移，使地下水和地表水的量减少或增加。
3. 水文循环水文循环是指地球上水从大气、陆地、河流、湖泊和地下水中循环。
水循环可以导致元素的迁移。
例如，雨水可以在流经泥土和岩石时溶解许多化学物质，如盐和氧化物。
这些溶解的物质可以在水循环过程中被运输到其他地方。
二、地球演化1. 地球的起源地球的起源始于46亿年前，当时太阳系的尘埃和气体聚集在一起形成了行星原始物质云。
这些物质经历了相当长时间的凝聚和熔化，形成了一个小行星，也就是我们现在的地球。
2. 大陨石撞击在地球早期的几亿年中，地球曾遭受数次大撞击。
这些撞击激发了地球的内部能量和热力学运动，导致了地球内部物质的循环和迁移。
这些撞击也使地球表面的岩石和矿物质发生了巨大的化学变化。
3. 活动板块地球表面的21个板块在持续不断地移动。
板块的移动导致了地球内部物质的运动和迁移，也导致了地球表面的地震和火山喷发。
这些运动和迁移使得大量的元素从地球内部向外部迁移。
三、结论地球化学中的元素迁移和地球演化是密切相关的。
地球上发生的各种化学和地球物理过程会导致元素的转化和迁移，从而对地球表面的化学组成和演化产生深刻影响。
了解和研究这些过程对我们了解地球的过去和现在具有十分重要的意义。
地球化学名词解释
1、克拉克值:是指元素地壳中重量百分含量。
2、浓度克拉克值:浓度克拉克值＝元素在某一地质体中平均含量/元素的克拉克值，它反映元素在地质体中集中和分散程度，大于1说明相对集中，小于1说明相对分散。
3、元素的地球化学迁移:元素从一种赋存状态转变为另一种赋存状态，并经常伴随元素组合和分布上的变化以及空间位移的作用称为地球化学迁移。
4、元素的丰度值：每种化学元素在自然体中的质量,占自然体总质量(或自然体全部化学元素总质量)的相对份额(如百分数),称为该元素在该自然体中的丰度值.5、类质同象:某种物质在一定的外界条件下结晶时，晶体中的部分构造位置被介质的其它质点 (原子、离子、络离子、分子)所占据，结果只引起晶格常数的微小变化，而使晶体构造类型、化学键类型等保持不变的现象。
6、载体矿物和富集矿物载体矿物:载体矿物和富集矿物载体矿物是指岩石中所研究元素的主要量分配于其中的那种矿物。
但有时该元素在载体矿物中的含量并不很高，往往接近该元素在有时总体中的含量。
富集矿物是指岩石中所研究元素在其中的含量大大超过它在岩石总体中的含量的那种矿物。
7、元素的共生组合:具有共同或相似迁移历史和分配规律的元素常在特定的地质体中形成有规律的组合，称为元素的共生组合。
8、元素的赋存状态:也称为元素的存在形式、结合方式、相态、迁移形式等，指元素在其迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态与共生元素的结合性质。
9、亲氧元素:是指那些能与氧形成强烈离子键化合物的元素，如K、Na、Si、Al 等，通常以硅酸盐形式聚集于岩石圈。
10、八面体择位能：任意给定的过渡元素离子,在八面体场中的晶体场稳定能一般总是大于在四面体场中的晶体场稳定能.二者的差值称为该离子的八面体择位能(OSPE). 这是离子对八面体配位位置亲和势的量度。
八面体择位能愈大，则趋向于使离子进入八面体配位位置的趋势愈强，而且愈稳定。
11、相容元素和不相容元素：在液相和结晶相（固相）的共存体系，如在岩浆结晶作用过程中，一些微量元素易以类质同像的形式进入造岩矿物晶格，称为相容元素，如Ni2+、Co2+、V3+、Cr3+、Yb3+、Eu2+等。
地球化学复习资料
地球化学复习资料第1章绪论一、地球化学的定义地球化学是研究地球及子系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学作用和化学演化的科学（涂光炽）。
地球化学是研究地球的化学成分及元素在其中分布、分配、集中、分散、共生组合与迁移规律、演化历史的科学。
二、地球化学研究的基本问题第一：元素（同位素）在地球及各子系统中的组成（量）第二：元素的共生组合和存在形式（质）第三：研究元素的迁移（动）第四：研究元素（同位素）的行为第五：元素的地球化学演化第2章自然体系中元素的共生结合规律一、元素地球化学亲和性的定义在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称为元素的地球化学亲和性。
二、亲氧元素、亲硫元素与亲铁元素的特点地球的组分分异，由元素的性质决定。
元素在周期表中的位置：亲铁元素: 地核亲石元素: 地幔与地壳亲气元素: 大气圈和水圈三、其它的概念离子电位（π）：是离子电价（W）与离子半径（R）的比值，即π=W/R电离能：指从原子电子层中移去电子所需要的能量。
电离能愈大，则电子与原子核之间结合得愈牢固。
电子亲和能：原子得到电子所放出的能量（E)叫电子亲和能。
E越大，表示越容易得到电子成为负离子。
电负性：中性原子得失电子的难易程度。
或者说原子在分子中吸引价电子的能力叫电负性。
表示为：X=I+E (X：电负性；I：电离能；E：电子亲和能)周期表上，以Li的电负性为1.0，得出其它元素相对电负性。
化学键：离子键（电子交换）,共价键（电子共用），金属键（价电子自由移动），范德华键（分子间或惰性原子间，存在弱的偶极或瞬时偶极），氢键（也属分子间静电力，含H的分子与其它极性分子或负离子间)四、元素的地球化学化学分类（戈式分类）亲氧（亲石）、亲硫（亲铜）、亲铁、亲气根据地球中阴离子中氧丰度最高，其次是硫（主要形成氧的化合物和硫化物）；而能以自然金属形式存在的丰度最高的元素是铁，因此，元素的地球化学亲和性主要分为以下三类：①亲氧性（亲石）元素；②亲硫性（亲铜）元素；③亲铁元素。
高等地球化学《元素的迁移和分异规律》课件
三、水溶液中元素的迁移及分异作用 （一）水的性质
重要性：控制溶解度、熔点 性质：
O：3.5；H：2.1 高沸点（氢键） 高介电常数（81，偶极分子，溶剂）
南极之谜：冰下湖
（二）元素溶于水中的形式 1.气体分子在水中的溶解及存在形式 控制因素：偶极分子/非偶极分子
水性质的变化
气体在水中的溶解度（20℃，1大气压，L/L水）
（2）自然水溶解碱性物质（K、Na、Ca、Mg等） Mg2SiO4 + 4H2O <=> 2Mg2+ +4 OH- +H4SiO4 （3）自然水的中和作用
2 介质PH值对元素迁移的控制
（1）溶液PH值增大时，具碱性元素的化合物溶解度 降低,如： CaO + H2O <=> Ca2+ +2OH-
（2）溶液PH值降低时，具有酸性元素的化合物溶解 度降低,如： SiO2 + 2H2O <=> H4SiO4 <=> H++H3SiO4-
第四章 元素的迁移和分异 规律
目录
第一节 元素迁移与分异的概念及其的影响因素 第二节 在水溶液中元素的迁移与分异作用 第三节 在胶体过程中元素的迁移与分异作用 第四节 在岩浆中元素的迁移与分异作用 第五节 元素的迁移与分异其它方式和作用
第一节 元素迁移与分异的概念及其的 影响因素
一、元素迁移的定义和方式
第四节 在岩浆中元素的迁移与分异作用 （一）元素在岩浆熔体中的存在形式 1岩浆熔体的结构
地表岩浆
普通玻璃的结构
元素迁移和分异规律
2.熔体的聚合程度 与岩浆熔体有关的概念 （1）桥氧（BO）：连接两个硅-氧四面体的氧，表
3-元素的地球化学迁移-2
18 18
Fe2+≌Fe3+
Fe2+<Fe3+ Fe3+
过渡环境
弱氧化环境 氧化环境
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水-岩化学作用的影响因素
河南理工大学-机械与动力学院 12 12
水-岩化学作用的影响因素
自然氧化－还原环境的极限 前述氧化还原反应是在溶液 中进行的。地壳中极端氧化 还原条件界限由水的稳定场 确定。强氧化条件上限由 H2O分解为O2的Eh0确定： H2O=1/2O2+2H++2eEh0=1.23v 地壳氧化还原条件的下限为 H2O的还原反应： ++2eH2=2H Eh0=0.00v 河南理工大学 -机械与动力学院
生物风化 ：植物根劈作用，动物活动等
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21 21
水-岩化学作用实例
化学风化是指岩石和矿物在表生水、二氧化氧碳等作 用下的分解过程，涉及岩石圈、大气圈、水圈和生物圈 的相互作用以及元素的地球化学循环。 1)风化作用的化学反应类型 （1）溶解作用
（2）氧化作用
（3）水解作用 （4）离子交换作用
水-岩化学作用的影响因素
氧化还原反应的地球化学意义
1）介质氧化还原电位决定了离子在水中的状态及其共 生关系: 酸性介质中： Fe2+→Fe3++eEh0=0.77 V Mn2++2H2O→MnO2+4H++2e- Eh0=1.28v Eh<0.77v的还原环境中，铁不能氧化为Fe3+，Fe2+与 Mn2+共生； 1.28v>Eh>0.77v的氧化环境中，Fe2+氧化为Fe3+, Fe3+与Mn2+共生；
地球化学中的元素地球化学行为与地球形成机制研究方法
地球化学中的元素地球化学行为与地球形成机制研究方法地球化学是研究地球上化学元素存在、分布、转移和环境效应等方面的学科。
元素地球化学行为与地球形成机制研究方法是地球化学研究的重要内容，本文将介绍地球化学中的元素地球化学行为以及研究这些行为的方法。
一、地球化学行为的基本概念在地球化学中，元素地球化学行为是指地球上元素在地球系统中的分布、转换和循环等过程。
了解元素地球化学行为可以帮助我们揭示地球的起源、演化和变化规律。
元素地球化学行为主要包括以下几个方面：1. 元素在地壳中的分布：地壳是地球最外层的固体壳层，包括陆壳和海壳。
不同元素在地壳中的分布不均匀，有些元素丰富，而有些元素相对较少。
了解元素在地壳中的分布可以帮助我们研究地球的成分和地球壳的形成机制。
2. 元素的富集与稀释：地球上某些地方可能富集了某种元素，形成了矿床或矿点；而其他地方则可能存在元素稀释的现象。
这些元素的富集与稀释与地球内部、外部环境条件等有密切关系，研究这些现象可以帮助我们了解地球的资源分布和形成机制。
3. 元素的转移与迁移：元素在地球系统中可以通过地球体系内部和地球体系之间的相互作用进行转移和迁移。
例如，岩石的风化、溶解和沉积作用可以将元素从地壳中释放出来，进入水体或大气中。
了解元素的转移与迁移过程可以帮助我们揭示地球系统中不同组分之间的相互作用和能量传递规律。
4. 元素的循环和生物地球化学行为：生物活动对地球化学行为也有重要影响。
例如，植物的吸收作用可以将元素从土壤中吸收到植物体内，进而进入食物链。
动物的新陈代谢过程、有机物的分解和燃烧等过程也会影响元素的循环和地球化学行为。
二、元素地球化学行为研究方法为了研究元素地球化学行为，地球化学家采用了多种不同的方法和技术。
下面介绍几种常用的研究方法：1. 地球化学剖面方法：地球化学剖面是指沿着某一条地理剖面收集样品，并对其进行元素分析。
通过对地球化学剖面的研究，可以得到地壳中不同元素的含量、分布和变化规律，揭示地球元素地球化学行为的时空差异。
地球化学期末复习20221207整理
地球化学期末复习20221207整理名词解释：1、硅酸盐地球：地球总体元素丰度与球粒陨石相近，除了挥发元素外，主要是由硅酸盐组成的，故名硅酸盐地球。
2、元素丰度：就是化学元素在一定自然体中的相对平均含量3、元素地球化学迁移：当体系与环境处于不平衡条件时，元素将从一种赋存状态转变为另一种赋存状态，并伴随着元素组合和分布上的变化及空间上的位移，以达到与新环境条件的平衡，该过程称为元素的地球化学迁移。
4、元素地球化学亲和性：在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称为元素的地球化学亲和性。
5、微量元素：是指构成物质的常量（或主要）元素之外的、用现代分析技术可以检测出来的所有元素。
6、不相容元素：总分配系数小于1，在硅酸盐熔体中相对富集的元素。
7、相容元素：总分配系数大于1，在早期结晶的固相矿物组合中相对富集的元素。
8、能斯特分配定律：在一定的温度压力下，微量组分在两共存相中的分配达平衡时，其在两相中的化学位相等。
9、分配系数：在温度、压力恒定的条件下，微量元素i(溶质)在两相分配达平衡时其浓度比为一常数(KD)，此常数KD称为分配系数，或称能斯特分配系数。
10、放射性衰变定律：单位时间内发生衰变的原子数与现存放射性母体的原子数成正比。
其数学表达式：—dN/dt=λN11、同位素等时线：对于同期同源地质样品，它们应有相同的初始子体同位素比值和形成时间，即各样品均符合具相同参数（如对于Sm-Nd的143Nd/144Nd(0)和t）的放射成因子体同位素衰变方程，表现为各样品沿以初始子体同位素比值为截距，以(eλt-1)为斜率的直线分布，这条直线称为等时线。
12、Sr模式年龄：用假定初始87Sr/86Sr比值的方法计算出来的同位素年龄称为Sr模式年龄。
13、同位素封闭温度：对各种同位素定年体系来说，它们不是在矿物、岩石形成时的那一瞬间就开始计时，而是必须当温度降低到能使该计时体系达到封闭状态时，即子体由于热扩散丢失可以忽略不计时，子体才开始积累，这个开始计时的温度就是封闭温度，得到的年龄即为表面年龄或称冷却年龄。
地球化学(复习资料)要点
第一章1.克拉克值：元素在地壳中的丰度，称为克拉克值。
元素在宇宙体或地球化学系统中的平均含量称之为丰度。
丰度通常用重量百分数（%），PPM（百万分之一）或g/t表示。
2.富集矿物:指所研究元素在其中的含量大大超过它在岩石总体平均含量的那种矿物。
3.载体矿物:指岩石中所研究元素的主要量分布于其中的那种矿物。
4. 浓集系数=工业利用的最低品位/克拉克值。
为某元素在矿床中可工业利用的最低品位与其克拉克值之比。
5.球粒陨石：是石陨石的一种。
（约占陨石的84%）：含有球体，具有球粒构造，球粒一般为橄榄石和斜方辉石。
基质由镍铁、陨硫铁、斜长石、橄榄石、辉石组成。
划分为： E群——顽火辉石球粒陨石，比较稀少；O群——普通球粒陨石: H亚群—高铁群，橄榄石古铜辉石球粒损石；L亚群—低铁群，橄榄紫苏辉石球粒陨石； LL 亚群—低铁低金属亚群；C群——碳质球粒陨石，含有碳的有机化合物和含水硅酸盐，如烷烃、芳烃、烯烃、氨基酸、卤化物、硫代化合物等。
为研究生命起源提供重要信息。
分Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。
Ⅰ型其非挥发性组成代表了太阳系星云的非挥发性元素丰度。
6.浓度克拉克值=某元素在地质体中的平均含量/克拉克值,反映地质体中某元素的浓集程度。
1.陨石在地化研究中的意义：（一）陨石的成分是研究和推测太阳系及地球系统元素成分的重要依据：（1）用来估计地球整体的平均化学成分。
○1陨石类比法，即用各种陨石的平均成分或用球粒陨石成分来代表地球的平均化学成分。
○2地球模型和陨石类比法来代表地球的平均化学成分，其中地壳占质量的1%，地幔31.4%，地核67.6%，然后用球粒陨石的镍—铁相的平均成分加5.3%的陨硫铁可以代表地核的成分，球粒陨石的硅酸盐相平均成分代表地壳和地幔的成分，用质量加权法计算地球的平均化学成分。
（2）I型碳质球粒陨石其挥发性组成代表了太阳系中非挥发性元素的化学成分。
（二）陨石的类型和成分是用来确定地球内部具层圈结构的重要依据：由于陨石可以分为三种不同的陨石—石陨石、石铁陨石和铁陨石，因而科学家设想陨石是来自某种曾经分异成一个富含金属的核和一个硅酸盐外壳的行星体，这种行星经破裂后就成为各种陨石，其中铁陨石来自核部，石铁陨石来自金属核和硅酸盐幔的界面，而石陨石则来自富硅酸盐的幔区。
地球化学第三章篇-元素迁移
VS
氧化还原反应
元素在氧化或还原条件下，发生电子得失 反应，改变了其存在形式和迁移能力。
生物迁移
生物吸收和排泄
植物和动物通过吸收和排泄作用，将元素从环境中富集到体内，然后在死亡后 将元素以有机物形式固定下来。
生物活动
动物和植物的活动，如啃食、挖掘等，可以改变元素在环境中的分布和迁移路 径。
03
CATALOGUE
05
CATALOGUE
未来研究方向与展望
深入研究元素迁移机制
深入研究元素在地球化学过程中的迁移机制， 包括物理迁移、化学迁移和生物迁移等，揭示 元素迁移的内在规律和影响因素。
探索元素在复杂环境中的迁移行为，如土壤、 水体、大气等环境介质中元素的迁移转化过程 ，建立更加精准的迁移模型。
深入研究元素在地球化学循环中的迁移机制， 揭示元素在地球各圈层之间的循环规律和相互 影响。
元素迁移影响因素
物理因素
温度变化
温度变化可以影响元素的溶解度、扩散速度 和活动性，从而影响元素在地球化学体系中 的迁移。
压力变化
压力变化可以改变元素的溶解度和活动性，从而影 响元素在地球化学体系中的迁移。
地壳运动
地壳运动如地震、火山喷发等，可以导致元 素在地球化学体系中的重新分布和迁移。
化学因素
加强元素迁移与环境变化关系的研究
深入研究元素迁移与全球气候变化、环境污染、生态退化等环境问题之间 的关系，揭示元素迁移对环境变化的响应和影响。
开展跨学科合作，综合运用地球化学、环境科学、气候学等多学科理论和 方法，深入探究元素迁移与环境变化之间的相互作用机制。
针对全球环境问题，开展跨国界的合作研究，共同应对全球环境挑战，推 动地球科学的发展。
论述元素地球化学迁移的影响因素
元素地球化学迁移是指地球上元素在大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间的相互迁移过程。
而元素地球化学迁移的影响因素包括以下几个方面：一、地质作用地质作用是元素地球化学迁移的重要影响因素之一。
地球内部的构造运动和岩浆活动会影响地球上元素的迁移。
在火成岩的形成过程中，高温高压条件下会导致一些元素的迁移和浓缩，从而形成矿石资源；而在变质作用中，岩石的变形和重结晶过程也会影响元素地球化学的迁移，形成新的矿物和岩石。
二、气候环境气候环境是影响元素地球化学迁移的另一个重要因素。
气候环境的变化会导致地表水的流动和地表岩石的风化，从而影响元素的溶解和迁移。
在气候干燥的地区，地表水的流动较少，岩石的风化作用减弱，元素的迁移速率也会变慢；而在气候潮湿的地区，地表水的侵蚀作用会加剧，元素的溶解和迁移速率会相应增加。
三、生物作用生物作用也是影响元素地球化学迁移的重要因素之一。
植物和微生物在生长过程中会吸收周围土壤和水体中的元素，从而影响地球化学元素的平衡和迁移。
植物的生长会导致土壤中某些元素的浓缩，而微生物的代谢活动也会影响元素的迁移和转化。
四、人类活动人类活动也会对元素地球化学迁移产生影响。
工业生产、矿山开采、农业施肥等活动会导致大量的元素被排放到大气和水体中，从而改变地球化学元素的平衡和迁移速率。
工业废气中的重金属元素会在大气中迁移和沉积，对环境造成污染；而农业施肥导致的化肥残留也会影响土壤中元素的平衡和迁移。
地质作用、气候环境、生物作用和人类活动都是影响元素地球化学迁移的重要因素。
对于理解地球化学元素迁移规律，保护环境和资源利用具有重要意义。
需要加强对于这些影响因素的研究和认识，以实现人类与自然的和谐共生。
五、土壤特性土壤中的特性也是影响元素地球化学迁移的重要因素之一。
土壤中各种粒径成分的大小、分布、孔隙度和有机质含量等，会直接影响土壤中元素的迁移和分布。
砂土的孔隙度较大，水分渗透性强，导致土壤中的元素容易迁移；而黏土和壤土则因为孔隙度小、吸附能力强，使得土壤中的元素迁移速率较慢。
元素地球化学循环
元素地球化学循环地球是一个复杂而精密的生态系统，其中元素的循环是维持地球生命活动的重要环节之一。
元素地球化学循环是指地球上各种元素在不同地球系统（包括大气、水、土壤和生物体）之间的不断迁移和循环过程。
这个过程是通过化学反应、生物作用和地质作用等多种方式进行的。
本文将以碳循环、氮循环和磷循环为例，探讨元素地球化学循环的重要性和机制。
碳循环是地球上最重要的元素循环之一。
碳元素以二氧化碳（CO2）的形式存在于大气中，通过光合作用和呼吸作用与生物体进行交换。
植物通过光合作用将大气中的CO2转化为有机物，同时释放出氧气。
动物通过呼吸作用将有机物转化为CO2，并释放到大气中。
此外，碳还通过死亡和分解过程进入土壤，并通过火化和石化作用进入地质系统。
碳循环对于维持大气中CO2浓度的稳定起着重要作用，对于控制地球气候具有重要意义。
氮循环是地球上另一个重要的元素循环。
氮是生物体中的重要组成部分，它通过一系列化学反应在大气、水体和土壤之间循环。
在大气中，氮以气体的形式存在，主要是氮气（N2）。
通过闪电和固氮细菌的作用，氮气被转化为氨（NH3）和硝酸盐（NO3-），进入水体和土壤中。
在水体和土壤中，氨和硝酸盐被植物吸收，并进入食物链。
在食物链中，氮通过食物的摄取和代谢进入动物体内。
动物通过排泄作用将氮排出体外，进入土壤和水体，再次参与氮循环。
此外，氮还通过细菌的作用将氨和硝酸盐转化为氮气，回归到大气中。
氮循环对于维持生物体的生长和繁殖具有重要作用，对于维持生态平衡至关重要。
磷循环是地球上元素循环的另一个重要方面。
磷是生物体中的重要成分，主要存在于土壤和岩石中。
磷通过风化和侵蚀作用从岩石中释放出来，进入水体和土壤中。
在水体中，磷以磷酸盐（PO4-）的形式存在，被植物吸收，并通过食物链进入动物体内。
动物通过排泄作用将磷排放到土壤和水体中，再次参与磷循环。
此外，磷还通过沉积作用进入海洋沉积物，并在地质过程中转化为磷酸盐矿物。
《地球化学》期末考试要点精炼版
浓度克拉克值指某元素在某一地质体中的平均含量与克拉克值的比值，表示某种元素在一定的矿床、岩体或矿物内浓集的程度。
亲氧元素：：有惰性气体的电子层结构，即离子的最外电子层具有8电子惰性气体型（s2p6）的稳定结构，电负性较小，与氧形成高度离子键的元素。
亲硫元素有18或18＋2的外电子层结构，电负性较高，与硫形成高度共价键的元素。
相容元素：是指在矿物-岩浆分配过程中主要富集在矿物中的元素。
不相容元素：是指在矿物-岩浆分配过程中主要富集在岩浆中的元素。
高场强元素：离子半径小，离子电荷高，离子电位π﹥3，难溶于水，化学性质稳定，非活动性的元素。
大离子亲石元素：例子半径大，离子电荷低，离子电位π＜3，易溶于水，化学性质活泼，地球化学活动性强的元素。
元素的地球化学迁移：当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变化，称为元素的地球化学迁移。
同位素分馏系数：是表示在体系的不同部分同位素丰度的变化关系，指示同位素交换反应是否达到平衡的参量。
衰变定律：在封闭体系中，单位时间内衰变的原子数与现存放射性母体的原子数成正比。
类质同象：指不同的元素或质点占据相同的晶格结点位置，而晶格类型和晶格常数步发生明显变化的现象。
八位体择位能：同一离子八面体配位的晶体场稳定能与其四面体配位的晶体稳定能之差称为共同离子效应：在难溶化合物的饱和溶液中加入与该化合物有相同离子的易溶化合物时，使原难溶化合物的溶解度降低。
盐效应：当溶液中存在易溶盐类时，溶液的含盐度对元素的溶解度有影响。
溶液中易溶电解质的浓度增大，导致其他溶解度增大的现象。
微量元素：元素在所研究客体(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，该元素可称为微量元素。
特点：在体系中含量低（<0.1%），通常不形成自己的独立矿物，其行为服从稀溶液定律和分配定律。
在不同条件下演化规律基本一致，可以指示物质的来源和地质体的成因。
常量元素：体系中元素含量高（>0.1%），通常以独立矿物形式存在，其行为服从相律和化学计量比。
地球化学——元素的地球化学迁移2
2．矿物的活度积与溶解－沉淀平衡
难溶化合物矿物在水溶液中发生弱电离；达 到平衡后体系中构成该矿物的阴、阳离子的 活度的乘积为一常数：活度积； 活度积是温度的函数，溶液中离子与矿物处 于平衡状态。例如：萤石的活度积： CaF2 = Ca2+ + 2FKsp = aCa2+.a2F-/aCaF2 = aCa2+.a2F- =4×10-11
离子强度具有静电力的性质： 高离子强度的水溶液，相当于提高了溶 液的介电性； 高离子强度的溶液对难溶矿物有较大的 溶解和携带能力。
活度系数与溶液离子强度有如下的函数关 系： logγi= -AZi2 (I<0.1) 称为许克尔方程，A为常数 。 离子的性质和行为除与化学性质有关，还 与所处的溶液环境条件有关，因此在热力 学计算中通常采用离子活度而非浓度。
可以通过平衡常数计算一定条件下控制溶解类型
根据质量作用定律列出反应平衡常数式；热力学法计算K值： K1 = [H2CO3]/PCO2 = 10-1.5 a K2 = [H+][HCO3﹣]/[H2CO3] = 10-6.4 b K3 = [H+][CO32﹣]/[HCO3﹣] = 10-10.3 c K4 = [H+][OH﹣] = 10-14 d 为求解上列方程，加入质量守恒关系式： (ΣCO2为总摩尔 数） nΣCO2 = nH2CO3+nHCO3-+nCO32-+nCO2 e 给定ΣCO2 和pH求解方程组，可算出各溶解类型与pH的关 系曲线。
磷酸盐 Pb3(PO4)2—8.2×10-43 Zn3(PO4)2—9.1×10-33 Ca3(PO4)2—3.5×10-33 Ba3(PO4)2—1.3×10-29 Ag3(PO4)—1.3×10-20 Fe(PO4)2—1.3×10-22
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球类陨石:主要由基质、球粒、金属和一些特殊矿物集合体等组成.碳质球类陨石是球粒陨石中的一个特殊类型，含有碳的有机化合物分子，并且主要由含水硅酸盐组成。
CI型陨石为什么能够作为太阳系元素丰度标准？I型碳质球类陨石中难挥发元素的丰度与太阳一致，且未经受热变质作用影响、形成于远离太阳的较低温区域,是最原始的太阳星云凝聚物资。
因而,它能保持着太阳星云中非挥发元素的初始丰度.第二章复习题1、元素的地球化学亲和性元素地球化学亲和性:主要指阳离子在自然体系中趋向同某种阴离子化合的倾向。
又可指在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。
2、戈尔德斯密特的元素地球化学分类1）、亲石元素：离子的最外层电子层具有8电子(S2P6）惰性气体型的稳定结构，与氧容易成键，主要集中于硅酸盐相。
2）、亲铜元素：离子的最外层电子层具有18铜型结构（s2p6d10)在自然界中容易与硫形成化合物，这些元素在分配时，主要分配在硫化物相中。
3）、亲铁元素：离子最外层电子层具有8—18过渡型结构,这种元素同氧、硫的化合能力较差，倾向于形成自然元素，因此，这类元素倾向分配在金属相中4）、亲气元素:原子最外层具有8个电子，原子半径大，具有挥发性或易形成挥发性化合物，主要分布在大气圈中。
5）、亲生物元素:这类元素主要富集在生物圈中。
3、类质同像的概念类质同像概念:某种物质在一定的外界条件下结晶时，晶体中的部分构造位置被介质中的其他质点（原子、离子、络离子或分子）所占据而只引起晶格常数的微小改变，晶格构造类型、化学键类型、离子正负电荷的平衡保持不变或相近，这种现象称类质同像. 5、影响元素类质同像的物理化学条件1）、组份浓度—-—“补偿类质同像”一种熔体或溶液中如果缺乏某种组份，当从中晶出包含此种组份的矿物时,熔体或溶液中性质与之相似的其他元素就可以类质同像代换的方式加以补充.2)氧化还原电位.7、电负性；1衡量中性原子得失电子的难以程度2电负性（X)=I（电力能)+E(电子亲和能)3同一周期元素由左到右X值增大，酸碱度与之一致4金属与非金属分界线是元素酸碱性分界线5提供自然反应系中的酸碱度的标准6反映原子的电子层结构特征7决定元素在结合规律中的亲和性与酸碱性8、研究元素类质同像的地球化学意义1)、确定了元素的共生组合。
8-10元素的地球化学迁移
地球系统化学作用和化学迁移
3.水溶液中元素的迁移
地球表面2/3被水覆盖，各种盐度的含水流体对于地球火山活动、 岩浆作用、变质作用以及成矿作用等具有决定性的意义。
地球系统化学作用和化学迁移
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。
即:活化activation—转移migration—沉淀deposition
地球系统化学作用和化学迁移
地球系统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；
钾长石
高岭石
水-岩化学作用
在不同pH值条件下，矿物水解的产物是不同的
白云母
在温度、压力增高时，粘土矿物可发生脱水反应
水-岩化学作用
研究表明：从岩浆中出溶的高温蒸汽相富含成矿组分以 及HCl等酸性组分，随温度降低从岩浆中分异的成矿流 体具有强酸性。
几乎所有象下面的矿石矿物沉淀反应:
MeCl2(aq)+H2S(aq) MeS+2H++2ClFeCln2-n+2H2S+1/2O2 FeS2+2H++H2O+nCl-
5)离子键化合物在水中极易溶解， 水是矿物和离子化 合物的良好溶剂。
地球系统化学作用和化学迁移
矿物在水中的溶解度：
具有离子键性的化合物及矿物大多属电解质，在水中 有较高的溶解度。具有离子－共价过渡型键的矿物多 属于弱电解质，在水中只有一部分电离成离子，如：