元素规律及赋存形式2.doc

二、查瓦里茨基分类 1）、以展开式周期表为基础 2）、分类依据和参数： 外层电子数 电子层数 原子半径和离子半径 3）、查瓦里茨基分类 氢族 惰性气体族 造岩元素族（岩石主要元素族） 矿化剂或挥发元素族（岩浆射气元素族） 铁族元素 稀有稀土元素族 放射性元素族 钨钼族 硫化矿床成矿元素族 铂族元素 半金属和重矿化剂 重卤素族 4、优点：较好地反映了元素在成矿和成岩作用中的意义。 5、不足： 稀有元素作为一个分类范围不够准确，目前对稀有元素的理解和划分很不一致 造岩元素的性质和行为比较笼统 重卤素族和钨、钼族作为单独一族又嫌太窄 Cu 、Ag、Au 在自然界中既可呈自然金属产出、又可以与Se、Te形成化合物，兼具铂族元素和硫化物成矿元素两族性质，但查氏却把它们分开了。 4）费尔斯曼分类（普通场、硫化物场、酸性场） 5）北大分类（强调元素的化学特???） 6）涂先生关于矿产元素分类（元素的活动性） 7）微量元素地球化学分类 地球化学中常用的元素分类名称 主量元素和微量元素 造岩元素 稀土元素 高温成矿元素 第一过渡族 金属成矿元素 阴离子族 放射性元素 地球挥发份 键参数及其地球化学意义 键是在晶体中各种原子及离子间相互作用的结合力，而所谓键参数也就是用以表示这种结合力的一些参数，在地球化学中常碰到的键参数有以下几类： 半径 化学键 电离和电价 电离能与电子亲合能 电负性 离子电位 半径（原子或离子的半径） 半径的概念、分类 半径的计算方法 影响半径的因素 周期表中半径的变化规律 镧系和锕系收缩 原子或离子的半径：原子或离子在晶格中形成一个有一定范围的电磁场，即电子云的分布范围，其半径即称为原子或离子的半径 分类： 绝对半径 有效半径 有效半径又包括（原子半径、共价半径、离子半径） 绝对半径：单纯根据原子的内部结构，不考虑外界环境影响而计算出的半径 有效半径：为原子或离子在晶格中的半径， 即受到周围原子或离子的相互影响而表现出来的真正范围。可通过 出来的真正范围。可通过x衍射实验测得，M +— R 原子半径：原子在金属晶体中的半径 共价半径：原子在原子晶体中的半径 离子半径：离子晶体中正、负离子中心之间的距离等于正负离子半径之和，而该距离等于正负离子半径之和，而该距离可以通过x 衍射实验测得 半径的计算方法 Goldschmit法：用离子间最紧密堆积的几何原理来计算，善农— —波维特有效半径原理系此。1985年在青岛召开的原地矿部 “地球化学”教材编审委员会第四次会议推荐善农—波维特离子半径体 Pauling法：考虑外层电子吸引力来计算半径 影响半径的因素 1 ）内因：原子（离子）半径的大小，主要决定于核电荷和外电子层数 2）外因：主要受晶体构造的不同配位数、温度、压力等的影响 周期表中半径的变化规律 同一周期 同族 对角线 r阴 r阳 对同一元素：R阳 R 0 R- , R ++ R R+ , R2 - →R- 镧系和锕系收缩 镧系和锕系收缩 57La→ 71Lu, 89Ac→ 98Cf,半径分别由1.03 →0.86 和1.12 → 0.97有规律地缩小，是是由于新增加的电子充填在填在4 f和5f 电子层中，新增加的F电子对核的屏蔽常数δ=0.98 ， 因而△Z‘= =△（ Z- -δ=0.02，有效核电荷增加，而导致半径减小。 镧系收缩不仅导致了稀土元素半径相似，镧系收缩不仅导致了稀土元素半径相似，在自然界中紧密共生，同时也影响到镧以后的元素，（Hf,Ta）与位于其上方的元素 (Zr ,Nb)的离子半径差异减小而近乎相等。 Zr 0.80, Nb 0.79, Mo 0.75 Hf 0.79, Ta 0.75, W 0.73, 而表现出相似的地球化学性质，在地球化学作用过程中紧密共生，如所有含Nb的矿物中都含有Ta， 而所有含Ta的矿物中也含有Nb 化学键 离子键 共价键 金属键 范德华键 氢键 离子键 一个原子将其外层电子轨道上的一个或多个电子转移到另一个原子的外层电子轨道，从而使两者都达到惰性气体构型，这一过程的结果就形成了离子键。 离子键的形成实际上是金属原子和非金属原子之间电子的交换过程 原子间通过离子键相互结合的晶体称为离子晶体。离子晶体具有中等硬度和比重、相对较高的熔点、电导性和热导性都比较差 共价键 共价键：成键原子间通过共用电子的方式形成的化学键称为共价键 共价键是化学键中最强的键，因此，以共价键方式形成的矿物具有很强的硬度很高的熔点、固态下为绝缘体 金属键：自然金、自然银或自然铜等，其电子可以自由地由一个原子转移到相邻的另一个原子。金属的结构单元是原子核和非价电子轨道构成的，它们之间通过围绕在原子核周围的价电子云联系在一起，其中许多电子并不属于任何