新疆大学：《结晶学与矿物学》课程教学课件（PPT讲稿）第二章 矿物的化学成分

第二章 矿物的化学成分

第二章 矿物的化学成分

地壳的化学成分 矿物的形成是地壳中各种化学元素迁移、 运动、分散、聚集的结果，是地壳中各种 地质作用的产物。地壳的化学成分是形成 各种矿物的物质前提，是矿物化学成分的 基础。因此了解地壳的化学成分是了解矿 物的化学成分的基础

一、地壳的化学成分 • 矿物的形成是地壳中各种化学元素迁移、 运动、分散、聚集的结果，是地壳中各种 地质作用的产物。地壳的化学成分是形成 各种矿物的物质前提，是矿物化学成分的 基础。因此了解地壳的化学成分是了解矿 物的化学成分的基础

1地壳中化学元素的丰度 ·克拉克值(clarke):地壳中化学 元素的丰度(abundance)是指地壳 中化学元素平均含量的质量百分数

1.地壳中化学元素的丰度 • 克拉克值（clarke）：地壳中化学 元素的丰度(abundance)是指地壳 中化学元素平均含量的质量百分数

各种元素在地壳中的丰度相差是很大 的，丰度最大的元素(0)和已知丰度 最小的元素(Rn)在质量上相差达1017 倍。 丰度最大者：( 0 46.6% 丰度最小者：Rn-一7×10-16% O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg八种 元素的丰度比较大

• 各种元素在地壳中的丰度相差是很大 的，丰度最大的元素（O）和已知丰度 最小的元素（Rn）在质量上相差达1017 倍。 • 丰度最大者： O —— 46.6% • 丰度最小者： Rn —— 7×10-16 % • O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg八种 元素的丰度比较大

地壳中分布最广茂的种元素 无 质量克拉克值 原子竟拉克值 体积百今比 (%) (%) (%) 46.60 62.55 93.77 Si 27.72 21.22 0.86 Al 8.13 6.47 0.47 Fe 5.00 1.92 0.43 Ca 3.63 1.94 1.03 Na 2.83 2.64 1.32 K 2.59 1.42 1.83 Mg 2.09 1.84 0.29

• 地壳中分布最广泛的八种元素 元 素 质量克拉克值 （%） 原子克拉克值 （%） 体积百分比 （%） O 46.60 62.55 93.77 Si 27.72 21.22 0.86 Al 8.13 6.47 0.47 Fe 5.00 1.92 0.43 Ca 3.63 1.94 1.03 Na 2.83 2.64 1.32 K 2.59 1.42 1.83 Mg 2.09 1.84 0.29

聚集元素 (aggregated element): 某些元素的丰度虽然很低，但趋于 集中，可形成独立的矿物种，并可 富集成矿床，称为聚集元素

•聚集元素(aggregated element)： • 某些元素的丰度虽然很低，但趋于 集中，可形成独立的矿物种，并可 富集成矿床，称为聚集元素

·分散元素(dispersedelement):： 另外一些元素的丰度虽然远比上述元 素丰度值高，但趋于分散，不易聚集 成矿床，甚至很少能形成独立的矿旷物 种，而是通常以类质同像形式出现， 称为分散元素

•分散元素(dispersedelement)： • 另外一些元素的丰度虽然远比上述元 素丰度值高，但趋于分散，不易聚集 成矿床，甚至很少能形成独立的矿物 种，而是通常以类质同像形式出现， 称为分散元素

2.地壳中化学元素丰度的矿旷物学意 义 地壳中化学元素的丰度反映了地壳的 平均化学成分，决定了地壳中各种地， 质作用过程的总的物质背景。同时地 壳中化学元素的丰度在一定程度上影 响着元素在成岩成矿作用中的浓度， 从而支配着矿旷物的生成

2.地壳中化学元素丰度的矿物学意 义 • 地壳中化学元素的丰度反映了地壳的 平均化学成分，决定了地壳中各种地 质作用过程的总的物质背景。同时地 壳中化学元素的丰度在一定程度上影 响着元素在成岩成矿作用中的浓度， 从而支配着矿物的生成

二、元素的离子类型 元素在矿物中的结合，主要取决于元素本 身与原子外电子层。根据离子的最外电子 层结构，可将离子分为以下三种基本类型 表2-8 元套的离 子 类型 He Li Re Ne Na Mg Al Si 3a 3b P S CI Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se 乐 ;: Kr Rb Sr Zr Nb Mo Ru Rh Pa Ag Cd In Sn Sb Te Xe Cs Ba TR* 【fTa W Re Os P Au Hg Pb Bi Po 3b Ra Fr 3a Ra Ac ·TR与Ac办州为稀土族及割浃元素 1.惰性气体原子 2.惰性气休型蕊子 3,过泄型的离子 3a,亲氧性强3b.京硫牲强 4.钢型离子

二、元素的离子类型 • 元素在矿物中的结合，主要取决于元素本 身与原子外电子层。根据离子的最外电子 层结构，可将离子分为以下三种基本类型

1.惰性气体型离子：最外电子层结构与惰 性气体原子的最外电子层结构相似，最外 电子层具有8个或2个电子，形成的矿物主 要为浅色的造岩矿物。 2.铜型离子：最外电子层具有18(18+2) 个电子，与一价铜离子相似，形成的矿物 主要为金属色的造矿矿物。 3.过渡型离子：最外电子层具有8到18个电 子。形成矿物介于两者之间

• 1.惰性气体型离子：最外电子层结构与惰 性气体原子的最外电子层结构相似，最外 电子层具有8个或2个电子，形成的矿物主 要为浅色的造岩矿物。 • 2.铜型离子：最外电子层具有18（18+2） 个电子，与一价铜离子相似，形成的矿物 主要为金属色的造矿矿物。 • 3.过渡型离子：最外电子层具有8到18个电 子。形成矿物介于两者之间