微量元素地球化学100页PPT

Right-decline Pattern, Rb-,K-,Th,La-,Ce,Zr- and Hfrich; Ba,Nb-Tidepleted
Right-decline Pattern, Rb-,K-,Th,La-,Ce,Zr- and Hfrich; Ba,Nb-Tidepleted
Right-decline
.1 Ba Th N b La Sr P Zr Ti Y b
R b K Ta C e N d Sm Hf Y
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.1 Ba Th N b La Sr P Zr Ti Y b R b K Ta C e N d Sm Hf Y
Continental Crust •十字表示上部地殼 •差號表示下部地殼 •三角表示平均地殼
Right-decline
Right-decline
Pattern Ti, Rb and Pattern, Nb-,P-,Ti- Pattern, Nb-,P-,Ti-
大陸裂谷的微量元素特徵
島弧的微量元素特徵（美洲西海岸）
Indonesia Island Arc
Southwestern Baltic
常用的標準樣品有：球粒隕石、原始地幔、洋 中脊玄武岩、大洋花崗岩、上部地殼、下部地殼、 平均地殼等等
微量元素示蹤方法
2. 比較地球化學的方法
Chondrite PMantle Ocrust MORB EMORB MORG OIB
Ccrust Lcrust Ucrust
K
854
180
955 2100 0.40% 12000
Rb
3.45 0.55
2.2 1.12 5.04
4
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• 因此這九種元素通常被稱為主要元素（常 量元素），其他元素被統稱為次要元素、 微量元素、痕量元素、雜質元素或稀有元 素等
微量元素的分類
• 常量元素（>0.1%）——能形成獨立礦物相，
其分配受相律的控制，遵循相率和化學計量 法則。
• 微量元素（<0.1%）——在自然體系中濃度
極低，往往不能形成以本身為主要成分的獨 立礦物或者只能形成岩石中的副礦物，因此， 微量元素的分配不受相律和化學計量的限制。
微量元素地球化學
Trace Element Geochemistry
緒論
• 微量元素地球化學是地球化學的重要分支 學科之一，是研究微量元素在地球 ( 包括 部分天體)形成、演化中分布、賦存狀態 、 行為方式、分析技術和各類應用的分支學 科
• 人們常常相對於地殼中的主量元素而言， 人為地把地球化學體系中，其元素豐度 （克拉克值）低於0.1%的元素，通常稱為 微量元素
• 低場強元素或離子（Low field strength element） ： 形成大半徑小電荷的離子的元素 ，離子勢<2，它們 又稱為大離子親石元素—LILEs（large ion lithophile elements），包括 Cs、Rb、K、Ba、Sr、Eu和Pb（1-2 價）。
• 相容元素(compatible elements)：趨於在固相中富集的 微量元素。儘管其濃度低,不能形成獨立礦物相，但因 離子半徑、電荷、晶體場等晶體化學性質與構成結晶 礦物的主要元素相近,而易於呈類質同像置換形式進入 有關礦物相。相容元素的固相/液相分配係數顯著大於 1。
微量元素的分類
親氣元素 atmophile
組成地球大氣圈的主要元素,惰性氣體元 素,以及主要呈易揮發化合物存在的元素，如 氫、氮、碳、氧等

有很低成分比例的溶质的溶液称为稀溶液。微量元素在岩石矿物中的分布
正是这种状态。如玄武岩中的镍橄榄石，其中的(Mg,Fe)2SiO4为溶剂，而
Ni2SiO4就是溶质。对于Ni2SiO4而言，这种橄榄石就是一种稀溶液。在稀溶
液中，溶质和溶质间的作用是微不足道的，而溶质和溶剂的相互作用制约
着溶质和溶剂的性质，亨利定律和拉乌尔定律就是用来描述这种性质的。

拉乌尔定律：

拉乌尔定律是稀溶液所遵循的另一规律，它是基于在溶剂中加入非挥
发性溶质后溶剂活度降低而得出的。其表述为“稀溶液中溶剂的活度等于
纯溶剂的活度乘以溶液中溶剂的摩尔分数”，即为
其中，aoj为纯溶剂的活度，Xj为溶剂的摩尔数， aj为溶液中溶剂的活度。


溶剂在全部浓度范围内都符合
拉乌尔定律的溶液称为理想溶液。
ratio)，优先进入晶体。 如在碱性长石中Ba2+ (1.44 Å) 或Sr2+ (1.21 Å) 替代K+
(1.46 Å)时，需要有一个Al3+ 替代 Si4+来维持电价平衡。
主要的微量元素代替




橄榄石中Ni替代Fe2+和Mg2+ 。
尖晶石和磁铁矿中Cr和V 替代Fe3+ 。
斜长石中 Sr 替代 Ca 。
Nb，Ta，Zr，Hf等），稀土元素（La，Ce，Nd等），过渡族元素（Fe
，Co，Ni，Cu，Zn等）。
c.按地球化学作用过程分类：当固相（结晶相）和液相（熔体相，流体
相）共存时，若微量元素易进入固相，称为相容元素（Compatible
element）。反之，若微量元素易进入液相，称为不相容元素（

⒊有害元素Harmful element 表1—5 对人体有害的微量元素 铋 Bi 镉 Cd 汞 Hg 锑 Sb 铍 Be 铅 Pb
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(三)人体必需微量元素的共同特点
The common characteristic of the necessary trace element of human body
即宏量元素、组成元素。这类元素按含量顺序排列包括
氧（O）、碳（C）、氢（H）、氮（N）、钙（Ca）、 硫（S）、磷（P）、钠（Na）、钾（K）氯（Cl）、 镁（Mg） 11种元素，占人体总重量的99.95%， 其中氢、氧、氮、碳、硫、磷占人体重量的94%，氢 与氧结合成的水占人体重量的65%，故又称这些元素 为基本结合元素
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表 1— 1人体常量元素的标准含量
元素
氧 碳 氢 氮 钙 磷
人体含量(g) 占体重的% 元素
45000.0 12600.0 7000.0 2100.0 1050.0 700.0
65.00
硫
18.00
钾
10.00
钠
3.00
氯
1.50
镁
1.00
人体含量(g)
175.0 140.0 105.0 105.0 35.0
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法国科学家G·伯特兰德的最适营养浓度定律
效死
应亡 100% 区
缺 乏 区
适 中Байду номын сангаас
死亡区
区
必须微量元素浓度——生物功能相关图
★⒈必需微量元素The necessary trace element 人体必需的微量元素是指维持人体正常活动所必