第二章元素的结合规律与赋存形式

1、2.1 自然体系及自然作用产物自然体系及自然作用产物2.2 元素的地球化学亲和性及其分类元素的地球化学亲和性及其分类2.3 类质同象和固溶作用类质同象和固溶作用2.4 晶体场稳定能及其对过渡金属行为的控制晶体场稳定能及其对过渡金属行为的控制2.5 元素结合规律的微观控制因素元素结合规律的微观控制因素2.6 元素的地球化学分类元素的地球化学分类2.7 元素的赋存形式元素的赋存形式F1. 何谓元素的地球化学亲和性何谓元素的地球化学亲和性?F指指阳离子在自然体系中有选择地与某阴离阳离子在自然体系中有选择地与某阴离子化合的子化合的倾向性倾向性。F控制元素在自然界相互结合的最基本规律控制元素在自然界相互

2、结合的最基本规律 造岩矿物种类造岩矿物种类含含氧化物和氧盐类氧化物和氧盐类比较多；比较多；矿床的矿石矿物，如矿床的矿石矿物，如Pb、Zn、Cu、Fe等重金等重金属形成硫化物组合属形成硫化物组合。一些元素倾向于与氧结合形成氧化物或含氧盐，一些元素倾向于与氧结合形成氧化物或含氧盐，而另一些元素则首先与硫化合形成硫化物而另一些元素则首先与硫化合形成硫化物这就形成了地质学熟知的以这就形成了地质学熟知的以造岩元素造岩元素为主体的为主体的含氧盐矿物类组合和以含氧盐矿物类组合和以重金属元素重金属元素为代表的硫为代表的硫化物矿物类组合。化物矿物类组合。 矿石冶炼后炉中形成的四相：矿石冶炼后炉中形成的四相：金属

3、铁相（金属铁相（熔铁熔铁）、）、铜和重金属硫化物相（铜和重金属硫化物相（熔硫相熔硫相）、）、熔融硅酸盐相（熔融硅酸盐相（炉渣炉渣）和气相（）和气相（CO2、H2O）欧洲曼斯费尔德铜矿欧洲曼斯费尔德铜矿F在在地球系统地球系统中，丰度最高的阴离子是氧，其次是中，丰度最高的阴离子是氧，其次是硫；能以自然金形式存在的丰度最高的元素是铁硫；能以自然金形式存在的丰度最高的元素是铁。F自然体系元素地球化学亲和性自然体系元素地球化学亲和性分类为分类为：三大类型。 元素地球化学亲和性分类元素地球化学亲和性分类uI1Pt=8.885evuI1Pd=8.305ev uI1Ni=7.615evuI1Co=7.815e

4、v元素电离能元素电离能:1). O、S 本身的电子层结构差异，获取电子能力本身的电子层结构差异，获取电子能力和方式不同；和方式不同；2). 要求与之结合的阳离子自身的电子层结构也存要求与之结合的阳离子自身的电子层结构也存在差异。在差异。3). 结合时体系的物理化学条件结合时体系的物理化学条件 。1） 氧、硫性质的差异氧和硫某些化学性质参数氧和硫某些化学性质参数硫的电负性小于氧（硫的电负性小于氧（XsRoo）。这样，硫对外电子联系较弱，导致硫受极）。这样，硫对外电子联系较弱，导致硫受极化程度要比氧大得多。为此，化程度要比氧大得多。为此，硫倾向形成共价键（或配价键的给予体）硫倾向形成共价键（或配价键的给予体）氧倾向形成离子键（或部分共价键）氧倾向形成离子键（或部分共价键）与硫形成高度与硫形成高度共价键共价键的元素，称亲硫元素（具亲