其有机的组成部分，记录着作用的过程。
④ “量”、“质”和“动”的关系：查明元素在不同地质体中
的分布、分配及赋存形式，是研究元素地球化学迁移的事实基础；
而搞清楚元素迁移的途径、机制和物理化学条件，又是阐明元素
分布、分配规律的理论指导。
⑤ 自然界元素迁移的主要特点是有流体相参加(气相、水溶液
相、河熔南体理工相大及学-生机械物与相动力）学。院
② 元素在介质中发生空间位移，在这一阶段可以发 生形式变化，但不形成稳定的固相；
③ 元素迁移到新的空间，形成稳定结合，沉淀或结 晶出新的矿物。
即:活化activation—转移migration—沉淀deposition
河南理工大学-机械与动力学院
88
地球系统化学作用和化学迁移
河南理工大学-机械与动力学院
元素地球化学迁移：元素从一种赋存状态转变为另一 种赋存状态，并经常伴随元素组合和分布上的变化以 及空间上位移的作用。
河南理工大学-机械与动力学院
77
地球系统化学作用和化学迁移
2.元素的地球化学迁移
元素的地球化学迁移过程包括了三个过程：
① 元素从原来固定（稳定的结合）状态转化为活动 （非稳定结合）状态，并进入迁移介质；
2) 水具有低粘度和大流动性。
3) 水具有很大表面张力，易于“润湿”矿物表面，吸 附在矿物表面渗透于岩石中，是矿物浸蚀和反应的介 质。
4) 水的H-O键能较大，H-O键共价性较高，液态水中 水分子解离度很小，水具有弱电离性
5)离河子南理键工大化学合-机械物与动在力水学院中极易溶解， 水是矿物和离子化 1133
1100
地球系统化学作用和化学迁移
2.元素的地球化学迁移
观察元素迁移的方法
① 确定元素发生迁移首先应测定元素在空间、时间和 不同成因介质中含量的变化（等体积法和等阴离子 法）。
② 观察元素赋存状态的变化 ：如花岗岩中长石钠长石 化、黑云母的白云母化，是元素迁移作用的结果。
③ 作用物理化学条件的测算：各种地质地球化学界面 的对比，如内外接触带、海水－沉积物界面、氧化 －还原界面、地层中不同岩性间的界面等。
地球系统化学作用和化学迁移
矿物在水中的溶解度：
具有离子键性的化合物及矿物大多属电解质，在水中 有较高的溶解度。具有离子－共价过渡型键的矿物多 属于弱电解质，在水中只有一部分电离成离子，如：
Fe(OH)3 Fe3+＋3OH-
溶解度很低。如果水中含有大量H＋，反应向右移动，
使Fe(OH)3溶解。因此弱碱性弱电解质矿物易溶于酸性 溶液中。同理弱酸性弱电解质矿物也易溶于碱性溶液
地球系统化学作用和化学迁移
自然界的物质是不断运动的！元素也
必然包含其中！
不
同
地
球
化
学
储
库
之
间
元
素
循
环
火成岩河、南理沉工积大学岩-机和械变与动质力岩学院构成的岩石循环
55
地球系统化学作用和化学迁移
按照运移营力(agent)和物质存在形式可将物质的迁 移分为如下几类：
(1) 化学和物理化学迁移－包括物质在硅酸盐熔体、 水溶液和气相中的迁移，物质的质点较小，通常呈 离子、分子或胶体。
浆、岩浆结晶分异形成火成岩；
(3)水－气化学作用：地表水和大气中H2O、O2、CO2 的相互作用和循环；
(4)岩－岩化学作用，如地外物质撞击地球表面的岩石、
在构造断裂带中岩石间的相互作用；
(5)有机化学作用，包括地表和地下的有机化学作用 ，
如河南石理工油大和学-机天械然与动气力学的院 形成过程。
44
99
地球系统化学作用和化学迁移
2.元素的地球化学迁移
元素地球化学迁移的内涵：
① 空间上的位移表现为元素发生了重新分配、元素的分散和集
中的分带性；
② 时间上的变化应涉及到从元素形成、演化发展到目前阶段的
整个历史，也包含某个时期元素活化、搬运和沉淀的阶段性；
③ 元素的迁移（量和质的变化）孕育在各种地质作用之中，为
河南理工大学-机械与动力学院
1111
地球系统化学作用和化学迁移
3.水溶液中元素的迁移
地球表面2/3被水覆盖，各种盐度的含水流体对于地球火山活动、 岩浆作用、变质作用以及成矿作用等具有决定性的意义。
河南理工大学-机械与动力学院
1122
地球系统化学作用和化学迁移
H2O的主要物理和化学性质 1) 水分子键强大，使水具有比其它分子化合物高的多 的沸点(100℃)，熔点(冰点)和临界温度，使水在很宽 温度范围内呈液相。
上章重点
1. 地球化学的亲和性
2.元素的地球化学分类（戈尔德施密特）
3.类质同象及其对微量元素地球化学行为 的控制
4.晶体场理论基本要点及对过渡元素行为 的控制
要求：能解释与之相关的地质现象！
河南理工大学-机械与动力学院
11
三、元素的地球化学迁移
本章内容
1. 地球系统的化学作用和化学迁移 2.水－岩化学作用 3.水－岩化学作用的影响因素 4.水岩化学作用的实例 5.元素迁移过程物理化学条件的判断标志
(2) 生物和生物化学迁移－物质的迁移与生物活动 有关，如光合作用、生物还原(硫)作用等。
(3) 机械迁移－元素的存在形式没有变化，物质以 岩屑、矿物碎屑等形式迁移。
地球化学主要研究元素的化学和物理化学迁移。
河南理工大学-机械与动力学院
66
地球系统化学作用和化学迁移
2.元素的地球化学迁移
当环境发生物理化学条件变化、使元素原来的存在形 式变的不稳定时，为了与环境达到新的平衡，元素原 来的存在形式自动解体，而结合成一种新的相对稳定 的方式存在。所谓元素的迁移，就是化学元素的转移 再分配。
河南理工大学-机械与动力学院
33
地球系统化学作用和化学迁移
1. 地球系统的化学作用类型
按发生作用和生成物质的相、态进行分类，可以分为：
(1)水－岩反应和水介质中的化学作用，如大气降水与地
表岩石的相互作用，沉积盆地中物质的溶解－沉淀，
热液对围岩的交代作用等；
(2)熔－岩反应和熔浆化学作用：岩石部分熔融形成岩
中，如SiO2，GeO2，SnO2等。
具有共价键和金属键的化合物在水中的溶解度最低。
Байду номын сангаас河南理工大学-机械与动力学院
1144
地球系统化学作用和化学迁移
元素在水介质中迁移能力的影响因素
1. 元素的存在形式：如吸附态容易发生迁移、类质同 象进入矿物晶体则难以迁移；
2. 晶体化学键类型：离子键容易发生迁移、共价键与 金属键不容易发生迁移；