3章地球化学8谢省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件.pptxVIP

地球化学;物质运动是绝正确，静止是相正确

地球化学体系中，元素结合（静止）是特定条件下暂时存在形式；迁移（运动）是普遍、绝正确。元素结合关系和存在形式常发生改变。

元素存在形式改变过程属于化学作用过程，若同时发生了空间位移，即说明元素发生了迁移。（存在形式无改变而发生空间位移也叫迁移）

;地球化学迁移主要方式？;主要经过熔-岩相互作用和水-岩相互作用，造成岩石圈三大岩类物质循环;;一、地球系统化学作用和化学迁移;（一）化学作用类型;一、地球系统化学作用和化学迁移;（二）元素地球化学迁移;2.元素地球化学迁移;（二）元素地球化学迁移;（二）元素地球化学迁移;;CO32-;;相伴组分类型和浓度：

如配位体S,Cl,F,O等浓度高，以及碱金属离子浓度高有利于成矿金属形成配离子迁移。

AgCl(s)+Cl-=[AgCl2]-

Eh(对变价离子，影响其价态和半径，进而影响溶解度)

Fe(OH)3Ksp=4×10-38;Fe(OH)2Ksp=4.8×10-16

PH（作用过程有H+或OH-生成或消耗时才有影响）

3KAlSi3O8+2H+=KAl2[AlSi3O10](OH)2（伊利石）+2K++6SiO2

本身浓度：浓度是否超出溶度积及浓度空间改变;温度升，有利吸热反应。升温有溶解度增大

（如石英、重晶石），有则降低（如石膏）.

压力增，有利反应向体积减小方向进行。

有挥发分作为络合剂时，压力升，溶解度增大。;（一）水分子结构和性质

1.水分子结构

☆水组成三角形分子结构，O相对

电负性为3.5；H：2.1，差值1.4，O-H共价键

成份高，但共用电子对偏向O，正、负电荷中心

不重合，属偶极(极性)分子（偶极矩1.844D，1D=3.336*10-30库.m,正电中心或负电中心电量乘两个中心间距离)

☆水分子间存在氢键（20kJ/mol)(熔点和沸点高）

☆固态水（冰）为有序四面体结构（每个氧与4个相邻氧用氢键结合）.液态水为水分子聚集体（簇团，clusters):(H2O)n,0℃，n≈130;72℃，n≈60.气态水为单分子

;2.水性质

在地球表面唯一以三态形式存在，而且普通条件下以液态为主。（HF沸点为19.9℃,)

水循环较快，是可再生资源。

无色无味透明

水生成热高，稳定性高。℃，分解不到1%;

水熔化热、气化热和热容尤其大，高熔点（冰点）、高沸点（因??偶极分子分子键键强较大以及氢键），能够在沸腾以前很长时间内保持液态，确保了生命繁衍生息。而且水沸点随饱和蒸气压增大而增高（到达22.1MPa,374℃时成为超临界流体）,在地壳下较大深度都可呈液态。其它分子化合物如CO2,SO2,CH4,NH3,H2S,HF,HCl等熔点和沸点都低得多。所以水是地球化学体系中唯一主要液体流体。

;;第22页;第23页;;水热容高，能够吸收很多热量，成为热储库。不然昼夜温差很大，从地化角度有利保持环境温度稳定

浮力大。(有利运输)

固体比重反比0℃液体小，使水体上部结冰存于表面，隔开了下部水体，保留了水体中生物

属偶极分子，介电常数高（常温81，升温降低,即常温时离子间静电引力在水中比在空气中降低81倍，因而离子化合物易解体），溶解能力、水合能力大，很好溶剂.

液态水中水分子解离度很小。常温常压下H+与OH-浓度积为10-14.（高温时增高）

;如200℃，0.3GPa时lgKsp为-10，中性水pH值为5;二、水-岩化学作用;地表物理化学环境特征;;二、水-岩化学作用;相对于低温水-岩化学作用体系，高温水-岩化学作用还有以下特点：

（1）除简单离子（卤化物）外，络合物是成矿元素在水溶液中主要存在形式

（2）除CO2外，H2S、H2、NH4、F、B、PO4等高温射气元素和组分常参加高温水-岩作用

（3）存在大量易溶盐类，增大了难溶元素在溶液中溶解度（盐效应）;二、水-岩化学作用;（三）水-岩化学作用基本类型;4K[AlSi3O8]+6H2O=Al4[Si4O10](OH)8+8SiO2+4KOH

钾长石(K-feldspar)高岭石(kaolinite)

水解反应受pH值控制，水解使溶液偏碱性时，天然水将吸收大气或土壤中CO2、HCl、H2S等，使水pH值保持在5~7。

不一样pH值条件下，矿物水解后产物不一样，如表生条件下硅酸盐矿物水解可形成不一样次生矿物。;如白云母水解：

KAl2[AlSi3O10](OH)2→K1-nAl2[AlSi3O10](OH)2.H2O

(pH=7.8~9.5,伊利石)