微量元素地球化学教学课件

《微量元素地球化学教学课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章微量元素地球化学本章要求掌握的内容：（一）掌握以下术语的定义微量元素、常量元素、相容元素、不相容元素、大离子亲石元素（LIL）、高场强元素（HFS）、聚集元素、分散元素、能斯特分配定律(Nernst)、分配系数、稀土元素（REE）、稀土分布模式（配分模式）图、δEu、δCe。（二）理解微量元素的概念，了解微量元素的分类及其主要存在形式。（三）掌握能斯特分配定律的实质、内容表述、数学表达式。（四）掌握分配系数的概念、影响因素，了解分配系数的测定方法及其研究意义（应用）。（五）掌握稀土元素的概念，了解稀土元素的特

2、性、主要性质、了解稀土元素数据表述方法、图解及其应用。第五章微量元素地球化学微量元素地球化学是地球化学的重要分支学科之一，它研究在各种地球化学体系中微量元素的分布、分配、共生组合及演化的规律，其特色之处就是能够近似定量地解决问题，使实际资料和模型计算结合起来。微量元素可作为地质-地球化学过程示踪剂，在解决当代地球科学面临的基本理论问题—天体、地球、生命、人类和元素的起源及演化，为人类提供充足的资源和良好的生存环境等方面发挥重要的作用。第五章微量元素地球化学微量元素地球化学的研究思路及研究方法：1）“见微而知著”:通

3、过观察自然界中之“微”—微量元素，来认识天体、地球中各种地质-地球化学作用之“著”。2）采用精确、灵敏、快速的分析测试方法，获得大量高精度数据；应用各学科的先进理论（分配定律，耗散结构理论、协同论等等）来观察、研究宏观世界，以期获得更接近客观实际的认识。耗散结构理论：一个远离平衡态的开放系统，在外界条件发生变化达到一定阀值时，量变可能引起质变，系统通过不断地与外界交换能量与物质，就可能从原来的无序状态转变为一种时间、空间或功能的有序状态。协同论：是以耗散结构理论为基础的，即它也在远离平衡态的开放系统条件下提出的，它

4、强调在复杂的大系统内，各子系统的协同行为产生出超越各要素自身的单独作用，从而形成整个系统的统一作用和联合作用。用一句话概括就是“1+1>2”。第五章微量元素地球化学§1微量元素地球化学基本理论一、微量元素和常量元素1.微量元素地球化学体系中丰度低于0.1%的元素.统称为微(痕)量元素。Gast(1968):不作为体系中任何相的主要组分(化学计量)存在的元素。元素在所研究的地球化学体系中的浓度低到可以近似服从稀溶液定律（亨利定律）的范围.d.1998年中国科学院地球化学研究所出版的教材中提出微量元素地球化学概念的严格

5、定义应是：只要元素在所研究客体(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。微量元素的特点: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。2.常量元素（主量元素、主要元素）体系中元素含量高（0.1%），通常以独立矿物形式存在，服从相律和化学计量比。在不同条件下演化规律不一致，可以指示地质、地球化学作用进行的条件和演化过程。所谓微量元素是一个相对的概念，因研究对象不

6、同而异。例如，K在地壳整体中是常量元素，但它在陨石中常被视为微量元素；一般地说，Zr是微量元素，但在锆石中则成为常量元素；Cu、Zn在地质体中通常是微量的，但在矿床中却是常量元素。**微量元素在矿物中主要形式存在有：①快速结晶过程中陷入囚禁带内；②赋存在晶格的缺陷中；③在固溶体中替代主相的原子。二、微量元素的分类对微量元素的地球化学分类方案很多，如：①按元素的亲合性分类，分为亲石元素、亲铜元素、亲铁元素、亲气元素等；②按化学性质分类，如稀碱金属元素、稀有元素、稀土元素、过渡族元素等。③按作用过程的行为分类，如相容元

7、素、不相容元素、大离子亲石元素、高场强元素等。相容元素-不相容元素-大离子亲石元素-高场强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。另一些微量元素不易进入造岩矿物晶格，倾向于残留在熔浆或液相这中，称为不相容元素，如Rb、Cs、Sr、Ba等。不相容元素按照它们在地质-地球化学作用过程中的活动性和离子电位的大小等又可分为：①大离子亲石元素(LIL)指离子半径大、电荷低，易溶于水

8、，地球化学活动性强的元素，如K、Rb、Cs、Sr、Ba等，它们可作为地壳中地质作用的示踪剂。②高场强元素(HFS)指离子半径小、电荷高，难溶于水，地球化学性质稳定的元素，如Nb、Ta、Zr、Hf、P、Th、HREE等，它们可作为“原始”物质组成特征的指示。三、能斯特定律及分配系数1.能斯特定律能斯特(Nernst)定律是描述微量组分在两共存相中分配达平衡时的