李秋根《地球化学》专题2 - 元素迁移规律-3.pptVIP

五、岩浆熔体中元素迁移 5. 岩浆不混溶与液态熔离作用 1）岩浆不混溶类型 （1）岩浆-硫化物熔体 （2）岩浆-岩浆（岩浆-氧化物） （3）岩浆-流体 * 五、岩浆熔体中元素迁移 5. 岩浆不混溶与液态熔离作用 2）岩浆不混溶作用对地球物质分布的影响： （1）地核-地幔分离（地壳-地幔分异） （2）岩浆硫化物矿床（磷灰石-磁铁矿床） （3）热液矿床（岩浆期后热液矿床） * 二 元素的迁移和分异规律 * 五、岩浆熔体中元素迁移 4）岩浆熔体中阳离子的结构作用 （1）名词概念 造网元素（polymer,聚合元素）：四面体的中心离子，离子电位高（电价高，半径小）的元素，夺氧能力强。 变网元素(modifier,去聚合元素)：介于硅氧四面体之间，离子电位较小，夺氧能力弱。通常为一价或二价离子，占据非四面体而是多面体的中心位置，氧则在多面体的角的位置上与相邻的四面体或多面体相连。 阳离子的种类及浓度对聚合起到重要作用 * 五、岩浆熔体中元素迁移 4）岩浆熔体中阳离子的结构作用 （2）主要元素的结构作用 Si4+：造网元素，离子电位为10.26，硅氧四面体 * 五、岩浆熔体中元素迁移 4）岩浆熔体中阳离子的结构作用 Al3+：离子电位为5.26，当体系中离子电位低的元素增多时，其造网离子增多，如： Na/Al=1, Al3+全部进入四面体 Na/Al1, 与Na等摩尔的Al3+为造网离子，多余的Al3+为变网离子。 （2）主要元素的结构作用 * 五、岩浆熔体中元素迁移 4）岩浆熔体中阳离子的结构作用 （2）主要元素的结构作用 Fe： Fe2+：变网离子 Fe3+：与Al3+的作用类似， Mg2+,Ca2+ ：变网离子 Ti4+,Zr4+,Nb5+,P5+：造网离子，但形成独立的四面体结构网。 * 五、岩浆熔体中元素迁移 5） 挥发分的结构作用 （1）水的作用 退聚合作用 * 五、岩浆熔体中元素迁移 5）挥发分的结构作用 (2) CO2的作用（酸性-基性） CO2 + 2O- = CO32- + Oo 使桥氧增多或使非桥氧数量减少。 (3) 硫的作用（酸性增加） 岩浆中的硫呈S2-，可与Fe,Ni,Co等元素形成硫化物熔体。 * 五、岩浆熔体中元素迁移 2. 岩浆的基本物理化学性质 1） 岩浆的温度： 700-1300oC 酸性岩：700-900oC 中性岩：900-1000oC 基性岩：1000-1300oC * 五、岩浆熔体中元素迁移 2. 岩浆的基本物理化学性质 2）岩浆的粘度 成分、结构、温度和压力对粘度的影响 成分决定熔体结构=粘度（聚合程度），挥发份 粘度对运移能力和元素分异能力影响 * 五、岩浆熔体中元素迁移 2. 岩浆的基本物理化学性质 3）岩浆的氧化-还原条件 （1）氧化还原条件的判断（用变价元素） TFe = Fe2+ 还原 Fe2+ Fe3+ 弱还原 Fe2+ ~= Fe3+ 过渡 Fe2+ Fe3+ 弱氧化 TFe = Fe3+ 氧化 S2- = [S2]2- = S 0 = S4+ = S6+ (还原=氧化) CO,CH4,H2---?H2O,CO2 * 五、岩浆熔体中元素迁移 2. 岩浆的基本物理化学性质 （2）岩浆的氧化-还原条件对元素的影响 高价=造网离子 ： Fe2+与Fe3+ 影响岩浆的聚合程度 * 五、岩浆熔体中元素迁移 3. 岩浆过程元素的分异及其影响因素 1）部分熔融和结晶分异作用中元素的分异 地球内部岩浆的熔融方式：部分熔融 原因：多组分多相体系 * 五、岩浆熔体中元素迁移 3. 岩浆过程元素的分异及其影响因素 1）部分熔融和结晶分异作用中元素的分异 （1）部分熔融过程中常量元素的分异（行为）： 两种熔融类型 固溶体系的熔融作用和元素的分异 固溶体（固体溶液）：一个或几个组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态晶体。含有外来杂质（溶质）的晶体。原有晶体为溶剂，生成过程看溶解过程。连续固溶体，两组分应具有相同的晶体结构或化学式类似。MgO（NiO）；Mg（Fe）2SiO4 共熔（结）系的熔融作用和元素的分异 * 五、岩浆熔体中元素迁移 3. 岩浆过程元素的分异及其影响因素 1）部分熔融和结晶分异作用中元素的分异 固溶体系列的熔融作用和元素的分异 1）斜长石形成一个连续的固溶体系，一端是钠长石，一端是钙长石，还有两条界限和其分开的区域及纵坐标交点表示纯物质熔点； 2）P点表示固体成分（开始），到n点时熔融，成分为m的熔体开始出现，随着熔融的进行，熔融体的成分越接近n，残余固体就更加富含钙长石；温度升高到C点，熔体成分为m’。 P点 n’’ n’ n m’’ m’