第三章元素遷移

1、第三章第三章 自然體系中元素的自然體系中元素的地球化學遷移地球化學遷移本章主要內(nèi)容地球系統(tǒng)的化學地球系統(tǒng)的化學作用與化學遷移作用與化學遷移l地球系統(tǒng)的化學作用類型地球系統(tǒng)的化學作用類型l元素的地球化學遷移元素的地球化學遷移水水-巖化學作用巖化學作用l作用的物理化學條件作用的物理化學條件l作用的基本類型作用的基本類型l地球中天然水的類型地球中天然水的類型l水溶液中元素的搬運形式水溶液中元素的搬運形式水巖化學作用影響水巖化學作用影響 因素因素l內(nèi)因內(nèi)因體系組成體系組成l外因外因體系物理化學環(huán)境體系物理化學環(huán)境水巖化學作用實例水巖化學作用實例37374107 37374107 37374107 37

2、374107 37374107 37374107 第一節(jié)第一節(jié)地球系統(tǒng)的化學作用地球系統(tǒng)的化學作用與化學遷移與化學遷移大氣降水與地表巖石的相互作用、聚水盆大氣降水與地表巖石的相互作用、聚水盆地中物質(zhì)的溶解地中物質(zhì)的溶解-沉淀、熱液對圍巖的交代沉淀、熱液對圍巖的交代作用等。作用等。巖石部分熔融形成巖漿，巖漿結晶分異形巖石部分熔融形成巖漿，巖漿結晶分異形成火成巖，巖漿與圍巖間的化學作用。成火成巖，巖漿與圍巖間的化學作用。地表水和大氣中地表水和大氣中H H2 2O O、O O2 2、COCO2 2的相互作的相互作用和循環(huán)，火山噴氣對大氣和大洋水成分用和循環(huán)，火山噴氣對大氣和大洋水成分的改造等。的改造

3、等。球外物質(zhì)撞擊地球表面的巖石，在構造斷球外物質(zhì)撞擊地球表面的巖石，在構造斷裂帶巖石間的相互擠壓造成巖石變質(zhì)。裂帶巖石間的相互擠壓造成巖石變質(zhì)。地球表層生物參與風化作用過程，在地球地球表層生物參與風化作用過程，在地球一定深度形成石油和天然氣的過程。一定深度形成石油和天然氣的過程。水中生物的遺骸下沉而被埋入地下水中生物的遺骸下沉而被埋入地下因地熱或地壓等作用而變成石油因地熱或地壓等作用而變成石油石油多集中在背斜構造部分，像砂石油多集中在背斜構造部分，像砂巖之類空隙較多的巖石地層等巖之類空隙較多的巖石地層等當體系與環(huán)境處于不平衡條件時，元素將從一種賦存狀態(tài)轉變?yōu)榱硪环N賦存狀態(tài)，并伴隨著元素組合和分

4、布上的變化及空間上的位移，以達到與新環(huán)境條件的平衡，該過程稱為元素的地球化學遷移。 首先，是元素從原來的固定（穩(wěn)定的結合）首先，是元素從原來的固定（穩(wěn)定的結合）狀態(tài)轉化為活動（非穩(wěn)定結合）狀態(tài)，并進狀態(tài)轉化為活動（非穩(wěn)定結合）狀態(tài)，并進入遷移介質(zhì)；入遷移介質(zhì)； 隨之，元素發(fā)生空間位移，在這一階段元素隨之，元素發(fā)生空間位移，在這一階段元素有一定的遷移形式，但并沒有形成穩(wěn)定的固有一定的遷移形式，但并沒有形成穩(wěn)定的固相化合物；相化合物； 最后，元素在遷移到一個新的空間后，由于最后，元素在遷移到一個新的空間后，由于物理化學條件的明顯改變，在新的環(huán)境、新物理化學條件的明顯改變，在新的環(huán)境、新的條件下元素

5、形成新的穩(wěn)定結合關系，即沉的條件下元素形成新的穩(wěn)定結合關系，即沉淀或結晶出新的礦物。淀或結晶出新的礦物。元素遷移的三個階段元素遷移的三個階段巖石發(fā)生礦物組合的變化，如橄欖巖因交代作用發(fā)生的蛇紋石化。在蛇紋石化過程中橄欖石多變?yōu)樯呒y石，斜方輝石多變?yōu)榻伿?具斜方輝石假象的蛇紋石)。對研究的體系進行元素含量對比分析，可定量地了對研究的體系進行元素含量對比分析，可定量地了解哪些元素在體系中發(fā)生了遷移，遷入或遷出程度解哪些元素在體系中發(fā)生了遷移，遷入或遷出程度大小。大小。元素遷移將引起樣品密度的變化，不能將遷移前后元素遷移將引起樣品密度的變化，不能將遷移前后的樣品直接進行元素含量的比較，需要建立可比較

6、的樣品直接進行元素含量的比較，需要建立可比較的參照指標。目前采用的方法主要有：的參照指標。目前采用的方法主要有：假定元素遷移前后巖石的體積沒有發(fā)生明假定元素遷移前后巖石的體積沒有發(fā)生明顯的變化，但巖石的顯的變化，但巖石的比重比重可以因巖石化學可以因巖石化學組成和結構的改變發(fā)生變化。計算過程以組成和結構的改變發(fā)生變化。計算過程以單位體積為標準，通過巖石比重和元素在單位體積為標準，通過巖石比重和元素在巖石中的重量百分比計算各元素在單位體巖石中的重量百分比計算各元素在單位體積巖石中的量，對比元素在遷移前后巖石積巖石中的量，對比元素在遷移前后巖石中的量就可以確定元素是否發(fā)生了遷移。中的量就可以確定元素

7、是否發(fā)生了遷移。地殼中最主要的陰離子是氧，假定地殼中各種地殼中最主要的陰離子是氧，假定地殼中各種陽離子都是與氧結合的。陽離子都是與氧結合的。按陽離子的價態(tài)和豐度，一般情況下陽離子和按陽離子的價態(tài)和豐度，一般情況下陽離子和氧離子的比例接近氧離子的比例接近1 1：1.61.6。因此計算時以。因此計算時以160160個個氧（相當氧（相當8080120120個陽離子）為單位，分別計算個陽離子）為單位，分別計算與氧結合的各種陽離子的個數(shù)，通過對比同類與氧結合的各種陽離子的個數(shù)，通過對比同類陽離子在原巖和變化后巖石中的個數(shù)差異，來陽離子在原巖和變化后巖石中的個數(shù)差異，來確定各元素是否發(fā)生了遷移及遷移量的大

8、小。確定各元素是否發(fā)生了遷移及遷移量的大小。體系發(fā)生元素遷移的外部原因是環(huán)境條件的改變。因此，當研究對象處于不同的條件界面后，將發(fā)生元素的遷移。如巖體或地層與流動水體系的接觸、礦體出露于含水層等。環(huán)境物理化學條件的改變既是元素發(fā)生遷移的原因，也是元素終止遷移的制約因素。自然界的物理化學界面，如氧化還原界面、壓力釋放帶、溫度界面、pH值界面等常是元素發(fā)生遷移或遷移中止的指示。第二節(jié)第二節(jié)水水- -巖化學作用及其巖化學作用及其類型類型H2O在各地球化學體系，尤其是地表環(huán)境中普遍存在，為過剩組份。H2O的存在對環(huán)境性質(zhì)的起著明顯的控制作用(如干旱與潮濕環(huán)境)。不同的元素與H2O反應表現(xiàn)出復雜的行為，

9、影響著元素的遷移和沉淀、富集與分散。 由于地殼上部與水圈直接接觸，兩者之間發(fā)生的化學作用統(tǒng)稱為水-巖化學作用。 水-巖化學作用是地表條件下范圍廣泛和極為活躍化學作用，對地表系統(tǒng)元素的組成、演化及循環(huán)具有重要影響。 水-巖化學作用主要發(fā)生在地殼上部，可一直延伸到上地幔。1、 過量水的體系：地球表面大洋面積占過量水的體系：地球表面大洋面積占71%，大陸面積占大陸面積占29% 。2、水、水-巖間長期的化學作用使巖間長期的化學作用使 水體系中含有大水體系中含有大量的作用劑（量的作用劑（O2，CO2，H+，OH-）和各類電）和各類電解質(zhì)鹽類（解質(zhì)鹽類（Na、K、Ca、Mg的鹽），同時水的鹽），同時水有很

10、好的流動性。因此，表生化學作用過程中有很好的流動性。因此，表生化學作用過程中水既是作用介質(zhì)，又是良好的溶劑和搬運劑。水既是作用介質(zhì)，又是良好的溶劑和搬運劑。3、有生物和有機質(zhì)參加作用。、有生物和有機質(zhì)參加作用。4、富氧、富氧 ( fo2 = 0.213105Pa )和富和富CO2 ( fco2 = 3.04 10 Pa）的環(huán)境。）的環(huán)境。5、低、低T（-75 +200）而迅速變化（晝夜和季）而迅速變化（晝夜和季節(jié)變化）的溫度條件。節(jié)變化）的溫度條件。6、低壓（通常、低壓（通常1200105Pa，深海成巖可達，深海成巖可達5000105Pa）條件。）條件。1、相對少量水的體系：地殼巖石中平均含水

11、量約為、相對少量水的體系：地殼巖石中平均含水量約為4% （相當于上地幔含水量（相當于上地幔含水量0.35%的的11倍），地殼總倍），地殼總質(zhì)量為質(zhì)量為2.61019噸，因此地殼總水量為噸，因此地殼總水量為 1018噸，相當噸，相當于水圈質(zhì)量的于水圈質(zhì)量的0.7倍。倍。 2、水體系中含大量的作用劑和各類電解質(zhì)鹽類，深水體系中含大量的作用劑和各類電解質(zhì)鹽類，深源水中常含豐富的成礦物質(zhì)。但高溫水組成變化大。源水中常含豐富的成礦物質(zhì)。但高溫水組成變化大。高溫水高溫水-巖化學作用過程中，水仍然既是作用介質(zhì)，巖化學作用過程中，水仍然既是作用介質(zhì)，又常作為溶劑和搬運劑。又常作為溶劑和搬運劑。3、氧逸度較低且

12、變化范圍較寬，是相對富、氧逸度較低且變化范圍較寬，是相對富CO2和富和富SO2-SO3的環(huán)境。的環(huán)境。4、溫度范圍寬，為、溫度范圍寬，為 50 700 ( 200 400 )。壓力變。壓力變化范圍也較寬，為化范圍也較寬，為1002000105Pa。高溫水。高溫水-巖化學巖化學作用的壓力不僅取決于深度，也與巖石的結構和地質(zhì)作用的壓力不僅取決于深度，也與巖石的結構和地質(zhì)構造環(huán)境有關。構造環(huán)境有關。5、pH值主要在值主要在39之間變化：水溶液中之間變化：水溶液中H+和和OH-的的活度積與溶液溫度有關，活度積與溶液溫度有關，230時活度積最高，時活度積最高，H+OH- 為為10-12.3，高溫熱液的，

13、高溫熱液的pH值和中性點可值和中性點可據(jù)熱液活度積計算。在據(jù)熱液活度積計算。在 200400溫度下熱液溫度下熱液pH值值的中性點值為的中性點值為5.76.2。6、生物和有機質(zhì)的作用不如低溫條件下活躍。、生物和有機質(zhì)的作用不如低溫條件下活躍。相對于低溫水巖作用，高溫水巖作用具以相對于低溫水巖作用，高溫水巖作用具以下特點下特點:1、高溫水溶液中除簡單離子（鹵化物）、高溫水溶液中除簡單離子（鹵化物）外，外，絡合物（絡絡合物（絡離子離子）是成礦元素在水溶液中的）是成礦元素在水溶液中的重要存在形式。如重要存在形式。如NaSn(F,OH)6、(K,Na)2WO2F4和和(K,Na)2MoO4就是錫、就是錫

14、、鎢、鉬在高溫熱液中可能的遷移形式。鎢、鉬在高溫熱液中可能的遷移形式。2、除、除CO2外，外，H2S、H2、NH4、F、B和和PO43-、H2O等氣體元素和組分也經(jīng)常參與高溫水等氣體元素和組分也經(jīng)常參與高溫水- -巖巖化學作用。化學作用。3、由于在、由于在高溫水溶液中高溫水溶液中常存在大量的易溶鹽常存在大量的易溶鹽類，增大了難溶元素在溶液中的溶解度，在類，增大了難溶元素在溶液中的溶解度，在這樣的溶液體系中存在鹽效應。這樣的溶液體系中存在鹽效應。還原作用是氧化作用的逆過程還原作用是氧化作用的逆過程。如三價鐵還。如三價鐵還原為亞鐵，硫酸鹽的高價硫被還原為負二價原為亞鐵，硫酸鹽的高價硫被還原為負二價

15、硫等：硫等： 2Fe2O33H2O+C=4FeO+ CO2+3H2O 細菌常參與氧化和還原反應：細菌常參與氧化和還原反應： 喜氧細菌喜氧細菌起氧化作用，其中一種嗜鐵桿菌能起氧化作用，其中一種嗜鐵桿菌能將將Fe2+ 氧化成氧化成Fe3+，另一類嗜硫桿菌能將硫化，另一類嗜硫桿菌能將硫化物的硫氧化成硫酸鹽。物的硫氧化成硫酸鹽。 厭氧細菌厭氧細菌起還原作用，能把起還原作用，能把SO42-還原為還原為H2S。水解反應受水解反應受pH值控制，溶液偏酸性時有利于值控制，溶液偏酸性時有利于水解反應。水解反應。當水解反應使溶液偏堿性時，天當水解反應使溶液偏堿性時，天然水吸收大氣中的然水吸收大氣中的CO2和土壤中

16、的和土壤中的CO2、HCl、H2S等，使水的等，使水的pH值保持在值保持在57左右，增加了左右，增加了溶液水解的活力。溶液水解的活力。在不同的在不同的pH條件下，礦物水解后的產(chǎn)物是不同的，如條件下，礦物水解后的產(chǎn)物是不同的，如在表生條件下硅酸鹽礦物水解可形成不同的次生礦物在表生條件下硅酸鹽礦物水解可形成不同的次生礦物，以白云母（以白云母（KAl2 AlSi 3O 10 (OH)2）水解形成的次生礦物）水解形成的次生礦物系列為例：系列為例： KAl2 AlSi 3O 10 (OH)2 K1-n Al2AlSi 3O10 (OH)2H 2O pH=7.89.5 伊利石伊利石 Al2AlSi 3O1

17、0 (OH)2nH2O pH=7.58.5 貝得石貝得石 Al2Si 4O10 (OH)2nH2 O pH=78.5 蒙脫石蒙脫石 Al4Si 4O10 (OH)8 4H2 O pH=67 埃洛石埃洛石 Al4Si 4O10 (OH)82H 2O pH=56(?) 變埃洛石變埃洛石 Al4Si 4O10 (OH)8 pH=3.58 高嶺石高嶺石溫度壓力增高可發(fā)生脫水反應。如：溫度壓力增高可發(fā)生脫水反應。如： Kaolinite+Qz=Pyrophyllite+H2OAl2Si2O5(OH)4+2SiO2Al2Si4O10(OH)2 +H2O 葉臘石進一步脫水，轉變成紅柱石或藍晶石：葉臘石進一步

18、脫水，轉變成紅柱石或藍晶石：Al2Si4O10(OH)2Al2SiO5+3SiO2+H2O實質(zhì)：水分子整體進入礦物的晶格，使礦實質(zhì)：水分子整體進入礦物的晶格，使礦物體積增大物體積增大灰?guī)r的溶解（碳酸鹽化）：灰?guī)r的溶解（碳酸鹽化）：CaCO3+H2CO3 Ca（HCO3）2方解石的脫碳酸鹽化：方解石的脫碳酸鹽化：CaCO3+SiO2 CaSiO2+CO2 主要發(fā)生在粘土礦物和膠體吸附過程主要發(fā)生在粘土礦物和膠體吸附過程 如如 粘土粘土-2Na+ + CaSO4 Na2SO4 + 粘土粘土- Ca2+(交換吸附交換吸附)又如鉀長石的鈉長石化（又如鉀長石的鈉長石化（有流體相參與的過程）有流體相參與的

19、過程） KAlSi3O8 + Na+ = NaAlSi3O8 + K+不同粘土礦物的陽離子交換容量是有差異的。不同粘土礦物的陽離子交換容量是有差異的。水溶液中元素的存在形式37374107 37374107 以單分子或離子狀態(tài)存在（D10-6mm）分子或微粒子（10-3D10-3mma 溶液：分子或離子37374107 37374107 在水中電離為離子受極性分子的吸引，分解為極性分子具有共價鍵，只能分解為分子介紹：討論離子化合物在水溶液中的存在形式離子化合物在水溶液中的存在形式37374107 37374107 離子電位的意義：對離子表面正電荷的度量。通常通過與H+離子電位的比較，以衡量其相

20、對于H+，該陽離子與氧(O2-)結合的能力。不同離子電位元素在水溶液中的存在形式37374107 37374107 電價低半徑大的離子，其離子電位小 (2.5)，如堿金屬、堿土金屬元素，它們同H+爭奪O2-的能力弱，在水中常呈離子或水合離子形式存在。電價高半徑小的離子，其離子電位大(8)，如B3+、C4+、Si4+、N5+、P5+、S6+等，它們爭奪O2-的能力較H+強，因此經(jīng)常從(OH)-根中奪出O2-，并與之結合成含氧酸根的形式，如BO33-、CO32-、PO43-、SO42-等離子電位居中（：2.58）的一些陽離子，它們多是一些兩性元素(Be2+、Ti3+、Cr3+、Al3+、Fe3+、

21、V3+)，在水中的形式隨溶液中酸堿度不同而變化。b 膠體37374107 37374107 膠體的質(zhì)點大小界于10-310-6mm之間，它有兩個基本特點膠體是一種多相體系，質(zhì)點很細，因此具有很大的比表面積（單位體積所具有的表面積），因此具有很大的表面能，致使它們具有很強的吸附作用。膠體質(zhì)點帶有一定電荷。相同膠體質(zhì)點，由于帶有同種電荷，互相排斥，而使其保持懸浮狀態(tài)。為平衡膠粒電荷發(fā)生膠體對離子的吸附及離子交換作用。膠核膠核- -同型帶電離子同型帶電離子- -反離子反離子（固定吸附）（固定吸附）- -反離子反離子( (擴散層擴散層) )：自然界膠體分為正、負兩類，負膠體相對分布更廣泛。負膠體吸附溶

22、液中的正離子，如：MnO2膠體吸附Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Li、K、Ba、Tl等多種陽離子（沉積錳礦石中元素組合特征）；正膠體吸附溶液中的陰離子，如Fe2O3n+膠體則主要吸附呈酸根陰離子存在元素，如HVO42-、H2VO4-、CrO42-、PO43-、AsO43-、GeO44-等。正膠體負膠體Al(OH)3Cd(OH)4SiO2V2O5Fe(OH)3Ge(OH)4泥質(zhì)膠體SnO2Cr(OH)3Ga(OH)2MnO2Pb、Cu、Cd、AsTi(OH)4MgCO3SSb的硫化物Zr(OH)4CaCO3等有機酸粘土質(zhì)、腐殖質(zhì)等c 絡合離子37374107 37374107 自然界水溶液中，部

23、分金屬元素在水中的溶解能力較弱（如REE、U、Ag等），但當其與水溶液中的陰離子形成絡合物后，其溶解能力大為提高，使得其可以穩(wěn)定絡合物的形式發(fā)生遷移。表層水中元素的搬運形式分為四種37374107 37374107 1、易溶鹽類-氯化物和硫酸鹽。主要包括NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、MgSO4等。它們在水體中只呈離子真溶液形式搬運，任何時候都不形成膠體溶液和機械懸浮物狀態(tài)。2、堿土金屬的碳酸鹽（CaCO3、MgCO3等）和硅酸鹽等。碳酸鹽主要呈溶解的重碳酸鹽形式搬運，硅酸鹽既可以呈真溶液形式搬運，又可以呈懸浮物形式被搬運。37374107 37374107 3、Fe、Mn、P的化合

24、物以及V、Cr、Ni、Co、Cu等元素，它們的化合物一般溶解度較小，因此它們除部分形成真溶液外，還形成膠體溶液。如大部分被溶解的Fe是呈Fe（OH）3正溶膠形式被遷移的。4、石英、硅酸鹽和鋁硅酸鹽類礦物。這些化合物在水中的溶解度極小，它們主要呈細粒懸浮物和沿底部拖拽的粗粒物這兩種方式被搬運。表層水中元素的搬運形式分為四種第三節(jié)第三節(jié)水水- -巖化學作用的影巖化學作用的影響因素響因素與元素性質(zhì)有關的因素與體系環(huán)境有關的因素 與元素性質(zhì)有關的因素l體系中元素的豐度l元素在固相中的賦存形式（包括獨立礦物、類質(zhì)同像、機械混入物、吸附物、與有機質(zhì)結合形式）l化合物本身的性質(zhì)（如化學鍵類型、離子電價和半、

25、晶體場效應等）1、當元素呈吸附態(tài)時易轉入水相，若元、當元素呈吸附態(tài)時易轉入水相，若元素已進入礦物晶格（以獨立礦物、類質(zhì)素已進入礦物晶格（以獨立礦物、類質(zhì)同相的方式存在）則難以轉入水相；離同相的方式存在）則難以轉入水相；離子鍵、分子鍵化合物易轉入水相，共價子鍵、分子鍵化合物易轉入水相，共價鍵、金屬鍵化合物難轉入水相。鍵、金屬鍵化合物難轉入水相。2、元素的離子電價和離子半徑?jīng)Q定了元、元素的離子電價和離子半徑?jīng)Q定了元素在水中的遷移形式。素在水中的遷移形式?；瘜W鍵類型對元素遷移的控制：化學鍵類型對元素遷移的控制： 具有分子晶格的化合物，在晶格結點上的單個分子內(nèi)部，原子常常以共價鍵或極性鍵相聯(lián)系，但在各

26、個分子之間則是由較弱的分子間力聯(lián)結的。破壞分子晶格，只需的能量較小。因此，。 具有離子鍵化合物，雖然其熔點和沸點一般較高，但，并在水中解離為離子。 具有共價鍵的化合物，由于這種鍵性很強，所以化合物的熔點和沸點均較高，物理硬度也較大，故此類化合物一般。離子半徑和離子電價：離子半徑和離子電價： 金屬離子的電價愈高，就形成愈難溶解的化合物。一般堿金屬的化合物通常是易溶的，如: NaCl, Na2SO4等；二價堿土金屬則形成較難溶解的化合物，如：CaCO3，CaSO4等；三價金屬，如Al、Fe的化合物更難溶解。陰離子也有同樣的規(guī)律性，三價陰離子PO43-產(chǎn)生的化合物比二價陰離子SO42-和一價陰離子產(chǎn)

27、生的化合物更難溶解。 另外，同一元素不同電價的離子具有不同的溶解能力。一般低價態(tài)的離子比高價的離子易溶，例如：Fe2+Fe3+, V3+V5+等。半徑大、電價低的離子易被膠體吸半徑大、電價低的離子易被膠體吸附，這對稀有元素富集的影響較大。附，這對稀有元素富集的影響較大。帶相反電荷帶相反電荷的膠體相遇時會發(fā)生凝的膠體相遇時會發(fā)生凝聚沉淀。聚沉淀。帶同種電荷帶同種電荷的膠體能在同一溶液中的膠體能在同一溶液中穩(wěn)定遷移。穩(wěn)定遷移。體系組成對水-巖化學作用的影響體系組成對水體系組成對水- -巖化學作用的影響是多方巖化學作用的影響是多方面的。面的。一類是由化合物本身的性質(zhì)決定的，一類是由化合物本身的性質(zhì)決

28、定的，如如活度積原理活度積原理，它與化合物的鍵性和，它與化合物的鍵性和鍵強等有關。鍵強等有關。另一類是由于體系中其它化合物或組另一類是由于體系中其它化合物或組分的類型和濃度所確定，如分的類型和濃度所確定，如鹽效應鹽效應和和共同離子效應共同離子效應?；疃确e原理對于難溶化合物，其固態(tài)物質(zhì)與飽和溶液中離子含量之間存在動態(tài)平衡。如：CaF2是難溶化合物根據(jù)質(zhì)量作用定律，其平衡常數(shù)為式中CaF2是固體螢石濃度，為一個常數(shù)，因此，定義為溶度積可見，各種化合物的理論溶度積相差懸殊，達幾十個級次，各類溶度積由大到小的順序為： S2- PO43- CO32- SO42-：在天然水中，金屬元素首先選擇形成活度積最

29、小的化合物的陰離子化合，形成沉淀。這些陰離子稱為對方的沉淀劑，如S2是大多數(shù)重金屬的沉淀劑。 如如2525 C C時時CaFCaF2 2的活度積為的活度積為3.163.161010-11-11 Ca3(PO4)2的活度積為的活度積為3.510-33CaF2溶解溶解Ca3(PO4)2沉淀。沉淀?；疃确e原理可用于：活度積原理可用于：1. 1. 確定各鹽類溶液中被研究元素的最大濃度；確定各鹽類溶液中被研究元素的最大濃度；2. 2. 判斷化合物遷移能力的大小判斷化合物遷移能力的大小 S S2-2- PO PO4 43-3- CO CO3 32-2- SO SO4 42-2- Cl Cl- -3. 3.

30、 判斷自然體系中元素溶解或沉淀的方向。判斷自然體系中元素溶解或沉淀的方向。例如：例如：硫化物礦床的氧化帶經(jīng)常見到白鉛礦（PbCO3）、鉛礬（PbSO4），其它地方少見；而在炭質(zhì)頁巖、煤層中黃鐵礦和方鉛礦等硫化物常見。為什么呢？ 硫化物礦床氧化帶由于原生硫化物的氧化，地下水中Pb2濃度很高，很容易達到沉淀PbCO3 (1.510-13）、PbSO4（210-8）的Ksp，因此，在合適的條件下很容易形成白鉛礦和鉛礬。 而在自然界中，由于硫化物的Ksp很小(PbS(110-29)、FeS2（110-19）)，凡是只要有S2-離子的存在，一般情況都能形成黃鐵礦、方鉛礦等硫化物?？梢娫诔蓭r水中Pb2、F

31、e2、Zn2離子濃度是很低的。 又如：又如：SrSO4 、SrCO3的活度積分別為的活度積分別為2.810-7和和1.610-9，設溶液中，設溶液中 SO4 2-活度為活度為110-2mol，其中已沉淀了，其中已沉淀了SrSO4，此時溶，此時溶液中液中Sr2+的活度應為的活度應為2.810-5mol。 若在此溶液中加入若在此溶液中加入 CO3 2-，使，使 CO3 2- 的活度也為的活度也為110-2 mol，就會發(fā)生，就會發(fā)生SrCO3的的沉淀，同時沉淀，同時SrSO4將變得不穩(wěn)定而發(fā)生溶解將變得不穩(wěn)定而發(fā)生溶解，直至溶液中，直至溶液中 SO4 2-、 CO3 2- 和和Sr2+之間之間的活

32、度積都滿足活度積原理。的活度積都滿足活度積原理。由由SrSO4的活度積和的活度積和SrCO3的活度積可知，的活度積可知，只有當溶液中只有當溶液中 SO4 2-和和 CO3 2-的活度比為的活度比為175時，將不再發(fā)生時，將不再發(fā)生SrCO3和和SrSO4的溶解。的溶解。經(jīng)計算上述溶液到經(jīng)計算上述溶液到平衡時平衡時，其中，其中Sr2+、 SO4 2-和和 CO3 2-的活度將分別為的活度將分別為1.4110-5、1.98910-2和和1.13710-4。 共同離子效應如：如：25 C時，時，CaF2的溶度積為的溶度積為3.1610-11 設其溶解度為設其溶解度為X，則則K=Ca2+F-2 = C

33、a2+2Ca2+2 = 4X3X=1.910-4mol=1.97810-4=1.4810-2g/l 當溶液中僅存在當溶液中僅存在CaF2時，它的溶解度時，它的溶解度為為1.4810-2g/l，但若溶液中還有其它含但若溶液中還有其它含Ca2+的易溶化合物時，該化合物的溶解的易溶化合物時，該化合物的溶解度就要發(fā)生變化。度就要發(fā)生變化。 設溶液中的設溶液中的Ca2+達到了達到了10-2mol，此時，此時CaF2的離子活度乘積仍應該是常數(shù)，即等式的離子活度乘積仍應該是常數(shù)，即等式K =Ca2+ F-2 = 3.1610-11仍成立。仍成立。 若此時若此時CaF2的溶解度為的溶解度為X1，則有：，則有：

34、 Ca2+= X1+10-2, F-2 = 2X1, 由上式：由上式：X1+10-2 2X12 = 3.1610-11 則：則：X1 2.110-5mol / l 1.910-4mol / l 可知當溶液中有相同離子的易溶化合物時，可知當溶液中有相同離子的易溶化合物時，難溶化合物的溶解度降低難溶化合物的溶解度降低 。鹽效應當溶液中存在易溶鹽類時，溶液的鹽度對當溶液中存在易溶鹽類時，溶液的鹽度對元素的溶解度有影響。溶液中易溶電解質(zhì)元素的溶解度有影響。溶液中易溶電解質(zhì)的濃度增大，導致其它化合物溶解度增大的濃度增大，導致其它化合物溶解度增大的現(xiàn)象，稱為鹽效應。的現(xiàn)象，稱為鹽效應。 下面先來認識天然水

35、的離子強度和溶液下面先來認識天然水的離子強度和溶液中離子的活度系數(shù)的含義。中離子的活度系數(shù)的含義。 天然水的離子強度天然水的離子強度（I）天然水的離子強度是指天然水溶液中離子的天然水的離子強度是指天然水溶液中離子的濃度與電價平方乘積的總和。其表達式為：濃度與電價平方乘積的總和。其表達式為：溶液中離子的活度即離子的有效濃度（溶液溶液中離子的活度即離子的有效濃度（溶液中離子表現(xiàn)出的具反應能力的濃度）。離子的中離子表現(xiàn)出的具反應能力的濃度）。離子的活度（活度（a）相當離子的濃度（）相當離子的濃度（c）與離子的活度）與離子的活度系數(shù)（系數(shù)（ ）之乘積。）之乘積。即有：即有：a = c。水溶液中離子強度

36、和離子活度系數(shù)的關系水溶液中離子強度和離子活度系數(shù)的關系離子的活度系數(shù)（離子的活度系數(shù)（ ）隨天然水的離子強）隨天然水的離子強度（度（I）變化的）變化的總規(guī)律是：總規(guī)律是：當當I值小時，值小時， 1，I值增大，值增大， 值降低。值降低。也就是說，天然水的離子強度的增大，有也就是說，天然水的離子強度的增大，有利于難溶元素的溶解遷移。利于難溶元素的溶解遷移。 體系的物理化學條件對水-巖化學作用的影響存在于易溶化合物中的元素，通過化合物的溶解，呈存在于易溶化合物中的元素，通過化合物的溶解，呈溶解分子和自由離子形式被搬運，當溶解分子和自由離子形式被搬運，當( (溫度和壓力等溫度和壓力等) )環(huán)境條件改

37、變時因達到飽和時，元素從溶液中析出。環(huán)境條件改變時因達到飽和時，元素從溶液中析出。多數(shù)情況下，巖石中的元素進入溶液發(fā)生遷移或從中多數(shù)情況下，巖石中的元素進入溶液發(fā)生遷移或從中析出，均伴隨化學反應的發(fā)生。影響元素在水溶液中析出，均伴隨化學反應的發(fā)生。影響元素在水溶液中的溶解、遷移和析出的化學反應類型，可分為復分解的溶解、遷移和析出的化學反應類型，可分為復分解反應、酸堿反應、氧化還原反應、絡合反應和膠體作反應、酸堿反應、氧化還原反應、絡合反應和膠體作用等。用等。復分解反應由于反應物之間的離子相互交換而形成新產(chǎn)物的反應稱為復分解反應。，含Na2WO4的熱液遇到石灰?guī)r時，就可發(fā)生下列復分解反應，使呈溶

38、解狀態(tài)被遷移的元素W發(fā)生沉淀：Na2WO4+CaCO3 CaWO4 (白鎢礦) + Na2CO3中和反應反應生成電離能力最弱的產(chǎn)物為水的一種復分解反應。常見生成水的反應是酸堿中和：H+OH-=H2O。如：含HF的氣成高溫熱液作用于巖石中的鉀長石，可使后者發(fā)生黃玉化和生成水，并使鉀長石中的K轉入溶液:水解反應化合物和水的復分解反應稱水解反應。如：低溫水解反應，硫化物礦床氧化帶中，溶解于水的Fe2(SO4)3常常通過水解而呈Fe(OH)3膠體形式析出：Fe2(SO4)3+ 6H2O 2Fe(OH)3+ 2H2SO4如：高溫水解反應，接觸交代矽卡巖型鐵礦床中赤鐵礦的形成： 2Na3FeCl6 + 3

39、H2O Fe2O3+ 6HCl + 6NaClpH值對水-巖化學作用的影響 天然水的天然水的pH值范圍一般為值范圍一般為4-9，火山口噴氣，火山口噴氣可達可達3左右，干旱地區(qū)堿性水可大于左右，干旱地區(qū)堿性水可大于9。 天然水天然水pH值受溶解于水中的酸性和堿性物值受溶解于水中的酸性和堿性物質(zhì)的共同控制。質(zhì)的共同控制。在硫化物礦床氧化帶形成初期，由于硫化物的在硫化物礦床氧化帶形成初期，由于硫化物的迅速氧化，形成硫酸溶液的強酸性環(huán)境：迅速氧化，形成硫酸溶液的強酸性環(huán)境：FeSFeS2 2 + O + O2 2 + H + H2 2O FeSOO FeSO4 4 + H + H2 2SOSO4 4強

40、酸環(huán)境將進一步加劇水溶液與其它金屬硫化強酸環(huán)境將進一步加劇水溶液與其它金屬硫化物之間的化學反應，導致多種硫化物中的金屬物之間的化學反應，導致多種硫化物中的金屬元素進入溶液而發(fā)生遷移：元素進入溶液而發(fā)生遷移：MeS+ HMeS+ H2 2SOSO4 4 H H2 2S + MeSOS + MeSO4 4 (Me=Cu, Fe, Zn, Pb) (Me=Cu, Fe, Zn, Pb) pH值對元素行為的影響方面 各種氫氧化物在各種氫氧化物在pHpH值達到一定值時要發(fā)生沉淀，值達到一定值時要發(fā)生沉淀，即氫氧化物在堿性條件下沉淀，在酸性條件下溶解。即氫氧化物在堿性條件下沉淀，在酸性條件下溶解。 同種元

41、素不同價態(tài)的氫氧化物，其遷移能力不同，同種元素不同價態(tài)的氫氧化物，其遷移能力不同，如如FeFe2+2+的氫氧化物遷移能力較大、的氫氧化物遷移能力較大、FeFe3+3+的氫氧化物遷移的氫氧化物遷移能力較小。能力較小。 FeSO4+2H2O Fe(OH)2 + 2H2SO4 (pH=5.5) Fe2(SO4)3+6H2O 2Fe(OH)3+ 3H2SO4 (pH=2.48) Fe3+只能在強酸性(pH2.48)水溶液中遷移，一旦pH值增高，F(xiàn)e(OH)3將會很快沉淀下來。自然界有兩種Fe帽類型：純鐵帽和鐵錳帽。它們是在什么樣的酸堿度水溶液條件下形成的？ Mn(OH)2 沉淀pH值為9，是堿性條件，

42、因此： 在表生作用過程中，當水介質(zhì)為偏酸性時，Mn大部分淋失，而Fe(OH)2、Fe(OH)3是穩(wěn)定的，形成純鐵帽； 而當水介質(zhì)呈弱堿性時， Fe、Mn氫氧化物都沉淀，而形成Fe-Mn帽。酸性條件下，兩性元素在水中呈簡單酸性條件下，兩性元素在水中呈簡單離子或氫氧化物；離子或氫氧化物；堿性條件下，兩性元素在水中呈酸根堿性條件下，兩性元素在水中呈酸根絡合物。絡合物。如在硫化物礦床氧化帶：如在硫化物礦床氧化帶： Fe2(SO4)3 + 6H2O 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 Fe2O3 + nH2O 鐵礦化鐵礦化 如在矽卡巖氧化帶：如在矽卡巖氧化帶： 2Na3 FeCl6 + 3H2O Fe2

43、O3 + 6HCl + 6NaCl 鐵帽鐵帽 以上過程在強酸條件下不能實現(xiàn)。以上過程在強酸條件下不能實現(xiàn)。 Eh對水-巖化學作用的影響氧化還原半反應氧化還原半反應標準電極電位標準電極電位E0非標準電極電位非標準電極電位E 環(huán)境的氧化還原電位環(huán)境的氧化還原電位Eh 反應物之間發(fā)生元素電子得失和價態(tài)變化的化學反應稱為氧化還原反應。反應中，原子或離子失去電子稱被氧化，得到電子稱被還原。例：Fe2+ V5+Fe3+ V4+ Fe2+Fe3+ e E0=0.77 V V4+ V5+ e E0=1.00 V E0稱氧化還原標準電極電位。由于V的電極電位高于Fe的電極電位，使得反應中V離子還原為低價態(tài)，而F

44、e氧化成高價態(tài)。E0可用來判斷反應順序。兩個半反應間的氧化電位差值越大，反應越易進行，而且進行得較為徹底，如果差值小，反應不易進行，常導致多種價態(tài)的離子共存。例：SnSn2+ 2e E0=-0.136 V PbPb2+ 2e E0=-0.126 V由于兩半反應的E0值較小，僅為0.001，因此在自然界中可見到Sn、Sn2+、Pb、Pb2+同時存在。多數(shù)情況下自然界發(fā)生氧化還原反應的條件與標準條件不同，因此，判斷反應發(fā)生的方向應計算所處環(huán)境條件下各半反應的E值氧化還原電位EE0 E為研究條件下的氧化還原電位，E0為標準條件下的氧化還原電位；R為氣體常數(shù)（8.314 J/mol. K）；T為絕對溫

45、度； F為法拉弟常數(shù)（96500 J/V），n為參加反應的電子數(shù)，COXD和CRED分別為氧化態(tài)離子(如Fe3+)和還原態(tài)離子(如Fe2+)的濃度。 E= E0 + RT/ nF ln ( C1 / C2 ) = E0 + 0.059/n lg(C氧化氧化/C還原還原)E的影響因素有：的影響因素有：1、組分；、組分；2、溫度；、溫度；3、當、當反應有反應有H+或或OH-參加時，受參加時，受pH值影響。值影響。如：反應如：反應1 Fe2+ = Fe3+ + e- 不受不受pH值影響；值影響； 反應反應2 Fe(OH)2 + (OH)- = Fe(OH)3 + e- 反應反應OH-參加，受參加，受

46、pH值影響。值影響。 多組分體系多組分體系EhEh的限度為：的限度為： Eh = E1 = E2 = E3 = = EnEh = E1 = E2 = E3 = = EnE0 及及Eh的影響主要為：的影響主要為：1、確定共生變價元素的價態(tài)；、確定共生變價元素的價態(tài)； Eh=0.76, (0.77, 0.77, 1.00) 三價三價 Fe 和五價和五價 V同屬于大洋環(huán)境，當體系位于開闊的淺海時，S呈SO42-的形式存在，指示了氧化環(huán)境，而位于封閉的盆地底部，S以H2S、HS-等狀態(tài)存在，指示處于還原環(huán)境。因此，S的不同氧化還原狀態(tài)受到了介質(zhì)氧化還原電位的影響。在標準狀態(tài)下，測得酸性介質(zhì)的Eh=0.

47、5 V，需了解該水溶液中Fe離子存在價態(tài)及其濃度比例，可通過以下判斷和計算：在酸性溶液中，鐵的半反應為： Fe2+Fe3+ e E0=0.77 V由于EhE0, 上述半反應不能向右進行，故溶液中元素Fe主要以Fe2+形式存在。有：0.5=0.77 + (2988.314/196500) LnFe3+/Fe2+計算得到：Fe3+/Fe2+=2.610-5即水溶液中Fe2+的濃度是Fe3+濃度的260000倍。2、影響元素的遷移能力、影響元素的遷移能力 大部分元素低價易遷移，如氫氧化物（大部分元素低價易遷移，如氫氧化物（氧化障）。氧化障）。部分元素高價易遷移，如酸根或絡合物部分元素高價易遷移，如酸

48、根或絡合物（還原障）。（還原障）。這些元素有這些元素有Fe、Mn、Co、Ni、Ti和和Pb等等3 3、根據(jù)變價元素的、根據(jù)變價元素的E E及濃度確定及濃度確定EhEh值。值。例：例：pH=7，Eh=0.6V，t=25，此溶液通過一個，此溶液通過一個鉛礦體，問溶液中鉛礦體，問溶液中Pb2+的濃度是多少才能引起紅鉛的濃度是多少才能引起紅鉛礦礦(PbO2)沉淀？沉淀？Pb2+2H2O-PbO2+4H+2e E0=1.46V Eh=E0+RT/nFln(C氧化氧化/C還原還原)0.6=1.46+8.314298(296500) 2.303log(H+4/Pb2+) -0.86=0.059/2logH+

49、4-0.059/2logPb2+ -0.86=-0.059pH-0.059/2logPb2+Pb2+=10例：例：Eh=0.92V，pH=5.5，問哪一種形式的錳，問哪一種形式的錳，是是Mn2+ or Mn3+pH Ag(S2O3)23- Ag(NH3)2+部分常見絡離子的穩(wěn)定常數(shù)自然界絡合物形成的環(huán)境絡合物需在有高濃度配位體的環(huán)境中才能形成，因此在地殼中發(fā)生絡合反應的主要環(huán)境有巖漿期后富含揮發(fā)份的熱液、熱鹵水溶液。富含高電負性的配位體環(huán)境有利于絡合物的形成，如F-、Cl-、SO42-、CO32-等。高濃度堿性陽離子的存在（Na+、K+、Ca2+等）有利于絡合作用的發(fā)生。堿性陽離子具有雙重作用

50、：l使介質(zhì)呈堿性：使具兩性特征的成礦元素形成絡陰離子，如(BeO4)6-絡離子l作為陽離子，與絡陰離子結合，組成溶解度大的絡合物，如：K2WO2F4絡合物穩(wěn)定性研究的意義確定元素的沉淀分離和空間上的分帶性天然水中存在各種元素的絡合物，由于其穩(wěn)定性不同，其遷移能力有差異，導致元素遷移時被搬運的距離和沉淀先后不同，從而造成元素的沉淀分離和空間上的分帶性。上述陽離子組成的絡離子K穩(wěn)從左到右逐漸增大！絡合物穩(wěn)定性研究的意義導致地球化學性質(zhì)相似元素的分離部分元素殼-幔巖漿作用過程中，由于其相似的地球化學性質(zhì)而緊密共生，但當它們形成絡合物時，由于絡合物(不)穩(wěn)定常數(shù)的差別，導致它們彼此分離。與F-和CO3

51、2-形成絡陰離子時的K不各不相同使得Nb較Ta，Zr較Hf和Ce較Y的遷移能力大，造成性質(zhì)相似的Nb與Ta、Zr與Hf、Ce與Y之間的分離。研究實例研究實例 江西修水香爐山鎢礦研究目標：1. W元素可能的遷移形式2. 為什么會形成下部硫化物和上部黑鎢礦空間分帶？l石英-黑鎢礦礦脈產(chǎn)在花崗巖裂隙帶中；l工程揭露表明，石英脈下部密集硫化物PbS、FeS2)等，而在石英脈上部黑鎢礦(Fe,Mn)WO4明顯富集；l黑鎢礦富集處兩側圍巖中具螢石化和含氟電氣石化。1、從黑鎢礦富集處兩側圍巖中蝕變礦物（CaF2 ，含氟電氣石）成分推測， W6+在熱液以(K，Na)2WO3F2或(K，Na)2WO3Cl2形式

52、遷移。而它們的沉淀環(huán)境是需要較富氧的環(huán)境才能形成WO42- 化合物的沉淀。2、巖漿熱液早期，深部裂隙中含礦熱液中有較多量的S2-存在（H2S)， 這時O2-是不足的，由于硫化物的溶度積很低，溶液中Pb2+， Zn2+，Cu2+只需很低的濃度就能形成硫化物沉淀；而鎢仍呈絡合物形式在溶液中遷移。3、巖漿熱液晚期，溶液運移到淺部裂隙帶，游離氧的濃度大大增加，促使絡合物離解絡合物離解后釋放出F-和Cl-以及配體離子與O2-結合，形成 WO42-，后者與溶液中Fe2+和Mn2+結合，從熱液中沉淀，形成黑鎢礦（和白鎢礦），而配位體F-與Ca2+結合，從熱液中析出，形成螢石（和含氟電氣石）。教材第四章地球化

53、學熱力學與地球化學動力學屬自學內(nèi)容元素遷移過程中的熱力學規(guī)律熱力學第一定律：熱力學第一定律： U = Q + W第一永動機不可能實現(xiàn)（能量守恒）。第一永動機不可能實現(xiàn)（能量守恒）。熱力學第二定律：熱力學第二定律： =(Q=(Q1 1-Q-Q2 2) / Q) / Q1 1 = (T= (T1 1-T-T2 2) /T) /T1 1功能全部轉換成熱；而熱不能全部轉換成功。功能全部轉換成熱；而熱不能全部轉換成功。自然界元素的遷移都是處在某一地質(zhì)環(huán)境內(nèi)進行的， 這就構成了一個熱力學體系。 地球化學熱力學體系處于巖石圈的熱力學條件下，由于巖石圈各個部分的熱力學條件差異而不斷地變化。 多數(shù)地球化學體系是

54、開放體系，少數(shù)接近封閉體系。 地球化學體系的不可逆性和不平衡性是絕對的。但自然界不少作用過程往往又是有向著平衡方向進行的趨勢，也可以局部地，暫時地達到動態(tài)平衡，在形式上呈現(xiàn)相對穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)典物理化學熱力學三大定律導出的五個熱力學體系的狀態(tài)函數(shù)：U內(nèi)能、S熵、F功焓、 H熱焓、G 自由能。 Cu2+S2- = CuS GCuS = -27.55kcal/mol Pb2+S2- = PbS GPbS = -17.73kcal/mol Zn2+S2- = ZnS GZnS = -13.09kcal/mol 當當Cu2+ 、Pb2+ 、Zn2+遇到遇到S2- 時，時， CuS最先最先沉淀出來。沉淀出來

55、。 確定自然作用的先后確定自然作用的先后判斷元素的親氧、親硫性判斷元素的親氧、親硫性據(jù)氧化物生成自由能據(jù)氧化物生成自由能氧化物氧化物 MoO2 WO2 FeO MnO G(生成自由能生成自由能) -59.2 -62.3 -58.7 -86.7據(jù)此判斷：據(jù)此判斷：Mo的親氧性比的親氧性比W弱，弱，F(xiàn)e的親硫性比的親硫性比Mn強。強。據(jù)含氧鹽與硫化鐵的反應自由能大小據(jù)含氧鹽與硫化鐵的反應自由能大小 Na2SiO3 + FeS = FeSiO3 + Na2O H = 21 kcal Na2CO3 + FeS = FeCO3 + Na2O H = 37 kcal CaSiO3 + FeS = FeSi

56、O3 + CaO H = 22.86 kcal CaCO3 + FeS = FeCO3 + CaO H = 19.28 kcal 據(jù)此判斷：據(jù)此判斷：Na、Ca的親氧性比的親氧性比Fe強，強， Na、Ca的親硫性比的親硫性比Fe弱。弱。 當石英和橄欖石在同一個體系共存時，可發(fā)生反應：當石英和橄欖石在同一個體系共存時，可發(fā)生反應： Mg2SiO4 + SiO2 = 2MgSiO3 鎂橄欖石鎂橄欖石 石英石英 頑火輝石頑火輝石 MgMg2 2SiOSiO4 4+SiO+SiO2 2=2MgSiO=2MgSiO3 3 G GT,PT,P 0 0左邊礦物不穩(wěn)定，反應將自發(fā)向右進行左邊礦物不穩(wěn)定，反應將

57、自發(fā)向右進行礦物礦物 Hf0 (J / mol)S0 (J / mol*K)CP0 (J /mol*K)鎂橄欖石鎂橄欖石-2170.3795.20118.49石英石英-910.7041.4644.484頑火輝石頑火輝石-1547.7567.9081.379礦物組合的穩(wěn)定性與反應進行的方向礦物組合的穩(wěn)定性與反應進行的方向第四節(jié)第四節(jié)水水- -巖化學作用實例巖化學作用實例高溫水高溫水-巖化學作用巖化學作用表現(xiàn)為深部巖表現(xiàn)為深部巖石與深源水溶液之間的相互作用，石與深源水溶液之間的相互作用，除環(huán)境的溫度較高以外，深源水除環(huán)境的溫度較高以外，深源水溶液的化學組成也比較復雜。溶液的化學組成也比較復雜。實例

58、一：巴爾蘇科夫?qū)﹀a礦脈巴爾蘇科夫?qū)﹀a礦脈的研究的研究 錫礦體為錫石石英脈，其根部插入花崗巖。錫礦體為錫石石英脈，其根部插入花崗巖。花崗巖主體為黑云母花崗巖，在礦體的下部部花崗巖主體為黑云母花崗巖，在礦體的下部部分黑云母已白云母化，成為二云母花崗巖，同分黑云母已白云母化，成為二云母花崗巖，同時花崗巖還發(fā)生了鈉長石化。時花崗巖還發(fā)生了鈉長石化。 蘇聯(lián)某錫石蘇聯(lián)某錫石-石英脈型礦床不同標高石英脈型礦床不同標高Sn含量曲線（含量曲線（A）和礦床垂直分帶（）和礦床垂直分帶（B）1.第四系；第四系；2. 黑云母花崗巖；黑云母花崗巖；3. 石英脈；石英脈；4. 錫礦體；錫礦體；5. 云英巖化帶；云英巖化帶；6. 鈉長石化、白云母化花崗巖鈉長石化、白云母化花崗巖一般，含錫花崗巖的錫含量為：16-30ppm，不含錫花崗巖中錫含量為：3-5ppm。本巖體中二云母花崗巖中Sn平均含量為12ppm，黑云母花崗巖中Sn平均含量為27ppm。Sn含量的空間分布表現(xiàn)為脈體上方正異常，脈體下方為負異常。80-100%80-100%的錫分配在黑云母