Chapt2第二講

1、 本節(jié)要求掌握的內(nèi)容本節(jié)要求掌握的內(nèi)容1. 類(lèi)質(zhì)同像置換的基本規(guī)律類(lèi)質(zhì)同像置換的基本規(guī)律2. 類(lèi)質(zhì)同像的制約因素類(lèi)質(zhì)同像的制約因素3. 類(lèi)質(zhì)同像的研究意義類(lèi)質(zhì)同像的研究意義4. 學(xué)會(huì)分析問(wèn)題：學(xué)會(huì)分析問(wèn)題：Sr-Ca、Ba-K、Ge-Si、Ca-Na、Al-Si間間是否能進(jìn)行類(lèi)質(zhì)同像置換（如能，試舉例；如不能，試說(shuō)是否能進(jìn)行類(lèi)質(zhì)同像置換（如能，試舉例；如不能，試說(shuō)明原因）明原因） 2 2 類(lèi)質(zhì)同像代換及類(lèi)質(zhì)同像代換及微量元素共生結(jié)合規(guī)律微量元素共生結(jié)合規(guī)律 自然界的礦物一般都不是按某種化學(xué)式所組成的純自然界的礦物一般都不是按某種化學(xué)式所組成的純凈的化合物，而往往混有雜質(zhì)，這種雜質(zhì)按其聚集凈的化

2、合物，而往往混有雜質(zhì)，這種雜質(zhì)按其聚集和賦存狀態(tài)可分為五種狀態(tài)：和賦存狀態(tài)可分為五種狀態(tài)： 1. 1. 機(jī)械分散物機(jī)械分散物：（固相、流體相），是成分不同于：（固相、流體相），是成分不同于主礦物的細(xì)小獨(dú)立礦物或主礦物的細(xì)小獨(dú)立礦物或固熔體分離結(jié)構(gòu)固熔體分離結(jié)構(gòu)； 2. 2. 吸附相雜質(zhì)吸附相雜質(zhì)：不參加主礦物晶格，在礦物表面、：不參加主礦物晶格，在礦物表面、裂隙面等呈吸附狀態(tài)；裂隙面等呈吸附狀態(tài)； 3. 3. 超顯微非結(jié)構(gòu)混入物超顯微非結(jié)構(gòu)混入物：（：（0.001mm0.001mm），它不），它不占主礦物晶格位置，但又不能形成可以進(jìn)行礦物學(xué)占主礦物晶格位置，但又不能形成可以進(jìn)行礦物學(xué)研究的顆粒

3、（其成分和性質(zhì)不清）；研究的顆粒（其成分和性質(zhì)不清）；星光紅（藍(lán)）寶石星光紅（藍(lán)）寶石條紋長(zhǎng)石條紋長(zhǎng)石電性質(zhì)電性質(zhì)巖漿巖中巖漿巖中Au,Ag,Pb,Bi4.4.與有機(jī)質(zhì)結(jié)合的形式與有機(jī)質(zhì)結(jié)合的形式：金屬有機(jī)化合物、金金屬有機(jī)化合物、金屬有機(jī)絡(luò)合物、有機(jī)膠體吸附；屬有機(jī)絡(luò)合物、有機(jī)膠體吸附；5. 5. 類(lèi)質(zhì)同像類(lèi)質(zhì)同像：以原子、離子、絡(luò)離子或分子為以原子、離子、絡(luò)離子或分子為單位取代礦物晶格構(gòu)造位置中的相應(yīng)質(zhì)點(diǎn)。單位取代礦物晶格構(gòu)造位置中的相應(yīng)質(zhì)點(diǎn)。 類(lèi)質(zhì)同像的結(jié)果：只引起類(lèi)質(zhì)同像的結(jié)果：只引起晶格常數(shù)的微小晶格常數(shù)的微小改變改變，晶格構(gòu)造類(lèi)型、化學(xué)鍵類(lèi)型、離子正晶格構(gòu)造類(lèi)型、化學(xué)鍵類(lèi)型、離子正

4、負(fù)電荷的平衡保持不變負(fù)電荷的平衡保持不變或相近?；蛳嘟?。血血Fe、骨、骨Ca、腦、腦P準(zhǔn)確概念準(zhǔn)確概念為什么要研究元素的類(lèi)質(zhì)同像？為什么要研究元素的類(lèi)質(zhì)同像？ 類(lèi)質(zhì)同像代換是自然界化合物中一種十分類(lèi)質(zhì)同像代換是自然界化合物中一種十分普遍的現(xiàn)象，地球化學(xué)性質(zhì)相似的一些元普遍的現(xiàn)象，地球化學(xué)性質(zhì)相似的一些元素之間常常出現(xiàn)這種代換關(guān)系。它對(duì)于元素之間常常出現(xiàn)這種代換關(guān)系。它對(duì)于元素的共生組合有著重要的影響，特別是對(duì)素的共生組合有著重要的影響，特別是對(duì)微量元素的地球化學(xué)行為起著重要的支配微量元素的地球化學(xué)行為起著重要的支配作用作用。 形成環(huán)境形成環(huán)境選冶技術(shù)及綜合利用選冶技術(shù)及綜合利用一一. 決定元素

5、類(lèi)質(zhì)同像代換的基本條件決定元素類(lèi)質(zhì)同像代換的基本條件（一）（一）內(nèi)因內(nèi)因晶體化學(xué)晶體化學(xué)（二）外因（二）外因物理化學(xué)物理化學(xué) 1 1、原子或離子半徑相近、原子或離子半徑相近（離子電價(jià)和離子類(lèi)型相同的離子鍵化合物）（離子電價(jià)和離子類(lèi)型相同的離子鍵化合物）（一）晶體化學(xué)條件（一）晶體化學(xué)條件自然界中：自然界中： Cu+(0.96) 和和 Na+(0.98) Hg2+(1.12) 和和 Ca2+ (1.06)電價(jià)相同，半徑相似！電價(jià)相同，半徑相似！但在硅酸鹽造巖礦物中很少有但在硅酸鹽造巖礦物中很少有Cu+、Hg 2+的存在的存在在硫化物（在硫化物（Cu、Hg）礦物中也不易發(fā)現(xiàn)）礦物中也不易發(fā)現(xiàn)Na+

6、、Ca2+為什么為什么?2. 化學(xué)鍵類(lèi)型相同或相似化學(xué)鍵類(lèi)型相同或相似原因：原因：鍵性不同，彼此不能置換鍵性不同，彼此不能置換Cu,Hg是親硫元素，傾向于形成共價(jià)鍵是親硫元素，傾向于形成共價(jià)鍵Na,Ca是親氧元素，傾向于形成離子鍵是親氧元素，傾向于形成離子鍵代換中，不同離子鍵性接近，是代換的一個(gè)代換中，不同離子鍵性接近，是代換的一個(gè)首要條件首要條件。自然界中自然界中: Si(Si4+ ,0.39), Al(Al3+,0.57)代換十分普遍代換十分普遍 鋁硅酸鹽鋁硅酸鹽 Si+ Si + Si Al + Al如何代換？如何代換？ 架狀：架狀： Al + Si + 鏈狀：鏈狀： Al + Si +

7、 島狀：島狀： Si Si與與Al不能代換不能代換（ 共價(jià)電子對(duì)，共價(jià)電子對(duì)，+自由電子自由電子）Al-O(1.7)與與Si-O（1.61）其）其鍵長(zhǎng)相差鍵長(zhǎng)相差6%，兩者間，兩者間易發(fā)生代換易發(fā)生代換。 “電價(jià)補(bǔ)償電價(jià)補(bǔ)償”：對(duì)于離子化合物來(lái)說(shuō)，類(lèi)質(zhì)同像代：對(duì)于離子化合物來(lái)說(shuō)，類(lèi)質(zhì)同像代換前后，正負(fù)離子電荷換前后，正負(fù)離子電荷保持平衡保持平衡，否則將引起晶格的，否則將引起晶格的破壞。這對(duì)于異價(jià)類(lèi)質(zhì)同像代換有重要意義。破壞。這對(duì)于異價(jià)類(lèi)質(zhì)同像代換有重要意義。1 1） 數(shù)目不等的代換：數(shù)目不等的代換：3Mg3Mg2+2+2Al2Al3+ 3+ ( (云母云母) )2 2） 高高+ +低低 中等離

8、子：中等離子： CeCe3+3+Na+Na+ + 2Ca2Ca2+ 2+ ( (磷灰石磷灰石) )3 3）成對(duì)離子代換：成對(duì)離子代換：PbPb2+ 2+ + + AlAl3+ 3+ K K+ + +Si+Si4+ 4+ ( (鉀長(zhǎng)石鉀長(zhǎng)石) )4 4）正負(fù)離子同時(shí)代換正負(fù)離子同時(shí)代換: : CeCe3+ 3+ +O+O2- 2- CaCa2+ 2+ +F+F- - ( (磷灰石磷灰石) )3. 3. 代換前后總電價(jià)平衡代換前后總電價(jià)平衡 被代換的礦物晶體構(gòu)造愈復(fù)雜、松弛（偏離最緊密堆被代換的礦物晶體構(gòu)造愈復(fù)雜、松弛（偏離最緊密堆積愈遠(yuǎn)），類(lèi)質(zhì)同像的可能性愈大。因?yàn)檫@樣的晶格，積愈遠(yuǎn)），類(lèi)質(zhì)同像

9、的可能性愈大。因?yàn)檫@樣的晶格，一種離子代換引起的電荷或體積的差異，容易由另外一種離子代換引起的電荷或體積的差異，容易由另外一種離子來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償，甚至在某些鋁硅酸鹽中由于有一種離子來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償，甚至在某些鋁硅酸鹽中由于有較大的空間（較大的空間（10 -100010 -1000層間空腔），一些元素可層間空腔），一些元素可以完全不顧體積補(bǔ)償，而進(jìn)行代換。以完全不顧體積補(bǔ)償，而進(jìn)行代換。例：沸石類(lèi)礦物海綿狀晶格中：例：沸石類(lèi)礦物海綿狀晶格中： 2K+ Ba2+, 2K+ Ca2+ , 2Na+ Ca2+ .4.4.被代換的礦物晶體構(gòu)造特征被代換的礦物晶體構(gòu)造特征KAlSi3O8(491.4KJ/mol)N

10、aAlSi3O8(247.8KJ/mol)CaAl2Si2O8(256.2KJ/mol)鈉、鈣長(zhǎng)石之間能量相似，鈉、鈣長(zhǎng)石之間能量相似，可以形成斜長(zhǎng)石完全類(lèi)質(zhì)同像可以形成斜長(zhǎng)石完全類(lèi)質(zhì)同像系列；系列； 而堿性長(zhǎng)石中鉀、鈉長(zhǎng)石為而堿性長(zhǎng)石中鉀、鈉長(zhǎng)石為高溫類(lèi)質(zhì)同像混熔，低溫固熔高溫類(lèi)質(zhì)同像混熔，低溫固熔體分解（條紋長(zhǎng)石）。體分解（條紋長(zhǎng)石）。A：完全類(lèi)質(zhì)同像區(qū)；：完全類(lèi)質(zhì)同像區(qū)；B：高溫時(shí)可類(lèi)質(zhì)同像區(qū)；：高溫時(shí)可類(lèi)質(zhì)同像區(qū)；C：不混熔區(qū)：不混熔區(qū)代換前后的代換前后的能量（生成熱）能量（生成熱）應(yīng)當(dāng)應(yīng)當(dāng)相似相似。例如：斜長(zhǎng)石系列與堿性長(zhǎng)石中的鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石之間的例如：斜長(zhǎng)石系列與堿性長(zhǎng)石中的鈉長(zhǎng)石

11、、鉀長(zhǎng)石之間的代換關(guān)系代換關(guān)系5. 代換的能量角度代換的能量角度 1 1 組份濃度組份濃度 -“-“補(bǔ)償類(lèi)質(zhì)同像補(bǔ)償類(lèi)質(zhì)同像” ” 一種熔體或溶液中如果一種熔體或溶液中如果缺乏某種組份，當(dāng)從中晶出包含此種組份的礦物時(shí)，熔缺乏某種組份，當(dāng)從中晶出包含此種組份的礦物時(shí)，熔體或溶液中體或溶液中性質(zhì)與之相似性質(zhì)與之相似的其他元素就可以類(lèi)質(zhì)同像代的其他元素就可以類(lèi)質(zhì)同像代換的方式加以補(bǔ)充。例如：換的方式加以補(bǔ)充。例如：CaCa5 5F(POF(PO4 4) )3 3 磷灰?guī)r磷灰?guī)r 熔漿中結(jié)晶熔漿中結(jié)晶 (Ca(Ca與與P P濃度成比例濃度成比例) ) 如果熔體中如果熔體中CaCa和和P P比例失調(diào)比例失

12、調(diào), P, P濃度較大而濃度較大而CaCa含量不足含量不足時(shí)時(shí), ,與與CaCa2+2+相似的其它離子相似的其它離子將以類(lèi)質(zhì)同像代換形式進(jìn)入磷將以類(lèi)質(zhì)同像代換形式進(jìn)入磷灰石晶格灰石晶格。2 2 氧化還原電位氧化還原電位 還原內(nèi)生條件還原內(nèi)生條件: Fe: Fe2+2+(0.83), Mn(0.83), Mn2+ 2+ (0.91) (0.91) 親密親密共生共生 氧化表生條件氧化表生條件: Fe: Fe3+3+( 0.87), Mn( 0.87), Mn4+ 4+ (0.52) (0.52) 彼此彼此分離分離（二）物理化學(xué)條件（二）物理化學(xué)條件3.溫度和壓力條件：溫度和壓力條件： 通常增溫促進(jìn)

13、類(lèi)質(zhì)同像置換，降溫導(dǎo)致固溶體分通常增溫促進(jìn)類(lèi)質(zhì)同像置換，降溫導(dǎo)致固溶體分解。解。 (Fe，Ti)2O3晶格中晶格中Fe、Ti均位于氧的八面體空隙均位于氧的八面體空隙中；中； 增溫使離子的活動(dòng)性增強(qiáng)，增溫使離子的活動(dòng)性增強(qiáng)，F(xiàn)e、Ti可以占據(jù)任意可以占據(jù)任意的氧離子八面體空隙，即呈無(wú)序狀態(tài)，形成混晶。的氧離子八面體空隙，即呈無(wú)序狀態(tài)，形成混晶。 降溫使離子活動(dòng)性減弱，降溫使離子活動(dòng)性減弱，F(xiàn)e、Ti只能占據(jù)嚴(yán)格一只能占據(jù)嚴(yán)格一定的空隙位置，即由無(wú)序狀態(tài)轉(zhuǎn)變有序狀態(tài)，結(jié)果一定的空隙位置，即由無(wú)序狀態(tài)轉(zhuǎn)變有序狀態(tài)，結(jié)果一個(gè)無(wú)序構(gòu)造個(gè)無(wú)序構(gòu)造(混晶）就分解為兩個(gè)有序構(gòu)造混晶）就分解為兩個(gè)有序構(gòu)造(單晶

14、單晶)。 (Fe，Ti)2O3Fe2O3+TiO2。壓力對(duì)于類(lèi)質(zhì)同像的影。壓力對(duì)于類(lèi)質(zhì)同像的影響和溫度相反，但研究較少。響和溫度相反，但研究較少。二二. . 類(lèi)質(zhì)同像規(guī)律類(lèi)質(zhì)同像規(guī)律1. 1. 隱蔽法則隱蔽法則：兩個(gè)離子具有相近的半徑和：兩個(gè)離子具有相近的半徑和相同的電荷，則它們將按豐度的比例，相同的電荷，則它們將按豐度的比例，決定它們的行為，豐度高的主量元素形決定它們的行為，豐度高的主量元素形成獨(dú)立礦物，豐度低的微量元素進(jìn)入礦成獨(dú)立礦物，豐度低的微量元素進(jìn)入礦物晶格，為主量元素所物晶格，為主量元素所“隱蔽隱蔽”。 K K+ +(1.33)(1.33)主量元素在形成鉀長(zhǎng)石、石主量元素在形成鉀長(zhǎng)

15、石、石榴石等礦物中，榴石等礦物中，RbRb+ +(1.49)(1.49)以類(lèi)質(zhì)同像以類(lèi)質(zhì)同像形式為形式為 K K所所“隱蔽隱蔽”。（一）（一） GoldschmistGoldschmist類(lèi)質(zhì)同像法則類(lèi)質(zhì)同像法則：2. 2. 兩種離子電價(jià)相同，半徑有別兩種離子電價(jià)相同，半徑有別，半徑小的，半徑小的離子集中于較早的礦物中，而半徑較離子集中于較早的礦物中，而半徑較大大的離的離子（化學(xué)子（化學(xué)鍵鍵弱）將在弱）將在晚階段晚階段礦物中富集。礦物中富集。 Mg2+ Fe2+ Mn2+ 0.78 0.83 0.91 橄欖石等早期礦物橄欖石等早期礦物 角閃石角閃石, ,黑云母黑云母 3. 3. 如果兩個(gè)離子如

16、果兩個(gè)離子半徑相近，而電半徑相近，而電荷不同荷不同，較，較高價(jià)高價(jià)電荷的離子優(yōu)先進(jìn)電荷的離子優(yōu)先進(jìn)入較入較早結(jié)晶早結(jié)晶的礦物晶體中，稱(chēng)的礦物晶體中，稱(chēng)“捕捕獲獲”（capturecapture），），低價(jià)低價(jià)電荷的離電荷的離子子“允許允許”(admit)(admit)進(jìn)入進(jìn)入晚期晚期礦物礦物. . 微量元素微量元素 根據(jù)根據(jù)戈氏法則戈氏法則3： 高價(jià)的高價(jià)的Sc3+ 被被早期早期輝石、角閃石等輝石、角閃石等鐵鎂礦物鐵鎂礦物所所“捕獲捕獲” (Li+ 仍在熔漿中仍在熔漿中). Sc在基性、超基性在基性、超基性巖中富集巖中富集. 低價(jià)的低價(jià)的 Li+被被晚期晚期黑云母、電氣石等黑云母、電氣石等鐵鎂

17、礦物鐵鎂礦物所所“允許允許”。 酸性巖、偉晶巖中酸性巖、偉晶巖中Li富集富集.Sc3+ (0.83)Li+ (0.78) 熔體中熔體中Fe2+ (0.83)Mg2+ (0.78)主量元素主量元素現(xiàn)象：現(xiàn)象：ZnZn2+2+(0.83)(0.83)與與MgMg2+2+(0.78)(0.78)、FeFe2+2+(0.83)(0.83)離離子性質(zhì)很相似子性質(zhì)很相似, , 按戈氏法則能按戈氏法則能進(jìn)入鐵鎂硅酸鹽晶格進(jìn)入鐵鎂硅酸鹽晶格。 但事實(shí)上但事實(shí)上, , 卻可在硅酸鹽熔體中形成：卻可在硅酸鹽熔體中形成：ZnSiOZnSiO4 4 ( (硅鋅礦硅鋅礦) )和和ZnZn4 4SiSi2 2OO7 7

18、OH OH2 2 2H 2H2 2O (O (異極礦異極礦). ).為什么？為什么？ (二二) Ringwood （林伍德）法則（林伍德）法則:AE林伍德提出對(duì)戈氏法則的補(bǔ)充：林伍德提出對(duì)戈氏法則的補(bǔ)充： 對(duì)于對(duì)于二個(gè)價(jià)數(shù)和離子半徑相似的陽(yáng)離子，具二個(gè)價(jià)數(shù)和離子半徑相似的陽(yáng)離子，具有有較低電負(fù)性較低電負(fù)性者將優(yōu)先被結(jié)合者將優(yōu)先被結(jié)合，因?yàn)樗鼈冃纬梢唬驗(yàn)樗鼈冃纬梢环N較強(qiáng)的離子鍵成分較多的化學(xué)鍵。種較強(qiáng)的離子鍵成分較多的化學(xué)鍵。Zn2+ 857.7 KJ/mol Fe2+ 774 KJ/mol Mg2+ 732 KJ/mol電負(fù)性高電負(fù)性高的的Zn2+晚期晚期形成自身的硅酸鹽礦物形成自身的硅酸鹽

19、礦物電負(fù)性低電負(fù)性低的的Fe2+ 、Mg2+ 將將優(yōu)先進(jìn)入鐵、鎂硅酸鹽晶格。優(yōu)先進(jìn)入鐵、鎂硅酸鹽晶格。三三. . 研究元素類(lèi)質(zhì)同像代換的地球化學(xué)意義研究元素類(lèi)質(zhì)同像代換的地球化學(xué)意義 類(lèi)質(zhì)同像是支配地殼中類(lèi)質(zhì)同像是支配地殼中元素共生組合元素共生組合的一個(gè)重的一個(gè)重要因素，特別是對(duì)一些微量元素，是決定它們要因素，特別是對(duì)一些微量元素，是決定它們?cè)谧匀唤缭谧匀唤缁顒?dòng)狀況活動(dòng)狀況的主要因素。的主要因素。 同時(shí)、同種成因處于同一空間所形成的元素組合同時(shí)、同種成因處于同一空間所形成的元素組合。微量元素的分布、分配、集中、分散及遷移的規(guī)律。意義微量元素的分布、分配、集中、分散及遷移的規(guī)律。意義巖漿結(jié)晶過(guò)程

20、中常量元素演化的順序：巖漿結(jié)晶過(guò)程中常量元素演化的順序： 不連續(xù)系列：不連續(xù)系列：Mg Fe Mn Ca 連續(xù)系列：連續(xù)系列： Ca Na K同時(shí)同時(shí)Si、Al 揮發(fā)分揮發(fā)分（水）的含量（水）的含量上升上升1.1. 闡明微量元素在各類(lèi)巖漿巖中的分布以及闡明微量元素在各類(lèi)巖漿巖中的分布以及微量元素在礦物中分配的實(shí)際規(guī)律。微量元素在礦物中分配的實(shí)際規(guī)律。微量元素地球化學(xué)行為？微量元素地球化學(xué)行為？一種傾向是選擇與自身晶體化學(xué)性質(zhì)相似的造巖一種傾向是選擇與自身晶體化學(xué)性質(zhì)相似的造巖元素以元素以類(lèi)質(zhì)同像類(lèi)質(zhì)同像代換方式進(jìn)入它們的晶格，呈代換方式進(jìn)入它們的晶格，呈分散狀態(tài)分散狀態(tài)-稱(chēng)稱(chēng)“晶體化學(xué)分散晶體

21、化學(xué)分散”。 另一種傾向是那些與造巖元素差別大的微另一種傾向是那些與造巖元素差別大的微量元素不利于類(lèi)質(zhì)同像代換，而在量元素不利于類(lèi)質(zhì)同像代換，而在殘余殘余熔體中熔體中聚積。在某一階段形成獨(dú)立礦物（付礦物）或聚積。在某一階段形成獨(dú)立礦物（付礦物）或轉(zhuǎn)入到巖漿期后熱水溶液中轉(zhuǎn)入到巖漿期后熱水溶液中富集成礦富集成礦-稱(chēng)稱(chēng)“殘殘余富集余富集”。例：堿性巖體例：堿性巖體 Be豐度豐度79 10-6,酸性花酸性花崗巖巖體崗巖巖體Be豐度：豐度：35 10-6, 在酸性花崗在酸性花崗巖中的偉晶巖脈中巖中的偉晶巖脈中, 形成形成 Be3Al2Si6O18 (綠柱石綠柱石) 為什么呢為什么呢? 首先首先, 從從

22、Be2+的地球化學(xué)性質(zhì)來(lái)分析：的地球化學(xué)性質(zhì)來(lái)分析： Be2+, R2+=0.35, 電負(fù)性電負(fù)性1.5，離子電位，離子電位( ) =5.71 ,屬屬兩性?xún)尚栽卦? 在硅酸熔體中，與在硅酸熔體中，與Be2+最接近的常量最接近的常量元素是元素是Si 4+, 是以是以BeO46- 的形式對(duì)的形式對(duì)SiO44-進(jìn)行代進(jìn)行代換，換， 實(shí)行這種代換需要具備兩個(gè)條件：實(shí)行這種代換需要具備兩個(gè)條件： 第一第一， 介質(zhì)呈介質(zhì)呈堿性堿性， Be2+兩性元素，介質(zhì)必兩性元素，介質(zhì)必須在堿性條件下才能以酸根的形式存在須在堿性條件下才能以酸根的形式存在; 第二第二，具有，具有高價(jià)陽(yáng)離子高價(jià)陽(yáng)離子，以補(bǔ)償，以補(bǔ)償B

23、eO46-類(lèi)質(zhì)類(lèi)質(zhì)同像代換同像代換SiO44-時(shí)時(shí), 電價(jià)和能量的差異。電價(jià)和能量的差異。 其次其次，分析一下堿性巖漿的條件，富，分析一下堿性巖漿的條件，富Na,富富K, 介質(zhì)是堿性，介質(zhì)是堿性，Be2+呈呈鈹酸根鈹酸根的形式的形式BeO46- ，同時(shí)巖漿中具有較豐富的高價(jià)陽(yáng)離子，同時(shí)巖漿中具有較豐富的高價(jià)陽(yáng)離子，Ti4+, Zr4+, REE3+等，堿性巖漿的這種條件有利于等，堿性巖漿的這種條件有利于Be的類(lèi)質(zhì)同像代換：的類(lèi)質(zhì)同像代換：在長(zhǎng)石中在長(zhǎng)石中:BeO46- + REE3+ SiO44 - + (Na,K)+在輝石中在輝石中: BeO46- +Ti4+ SiO44 - + Mg2+

24、這樣這樣, 在堿性巖巖漿中在堿性巖巖漿中Be大量進(jìn)入造巖礦物大量進(jìn)入造巖礦物晶格而分散在巖石中晶格而分散在巖石中, 不利于不利于Be的富集的富集,雖堿性雖堿性巖中巖中Be豐度很高豐度很高,但不能集中成礦但不能集中成礦。 置換置換 最后最后，看一看，看一看酸性酸性巖漿中的條件，富巖漿中的條件，富Si,介介質(zhì)呈酸性質(zhì)呈酸性, Be2+呈呈BeO、Be2+形式形式. 這樣這樣,不具備不具備與與SiO44 -類(lèi)質(zhì)同像代換的條件類(lèi)質(zhì)同像代換的條件, Be無(wú)法進(jìn)入無(wú)法進(jìn)入造巖礦物晶格。造巖礦物晶格。為此為此, Be元素大量集中在殘余熔漿元素大量集中在殘余熔漿中，最后在中，最后在富含揮發(fā)份的花崗偉晶熔漿中成

25、礦。富含揮發(fā)份的花崗偉晶熔漿中成礦。 通過(guò)這個(gè)例子的剖析，清楚地反映了通過(guò)這個(gè)例子的剖析，清楚地反映了Be在不同的介質(zhì)環(huán)境中分散和富集的傾向在不同的介質(zhì)環(huán)境中分散和富集的傾向。礦物中含有大量類(lèi)質(zhì)同像的礦物中含有大量類(lèi)質(zhì)同像的“雜質(zhì)雜質(zhì)”，每一種礦物構(gòu)成一套特征的雜質(zhì)元素每一種礦物構(gòu)成一套特征的雜質(zhì)元素組合，對(duì)組合，對(duì)某一成因產(chǎn)狀的礦物只富含某一成因產(chǎn)狀的礦物只富含某種特征類(lèi)質(zhì)同像組合某種特征類(lèi)質(zhì)同像組合（像人體指（像人體指紋）。根據(jù)這種組合可以推斷礦物形紋）。根據(jù)這種組合可以推斷礦物形成的環(huán)境，故稱(chēng)成的環(huán)境，故稱(chēng)標(biāo)型元素組合標(biāo)型元素組合。2. 地球化學(xué)中的地球化學(xué)中的“指紋指紋”-標(biāo)型元素組合

26、標(biāo)型元素組合例如例如: :磁鐵礦包含兩個(gè)類(lèi)質(zhì)同像系列，其礦物通式為磁鐵礦包含兩個(gè)類(lèi)質(zhì)同像系列，其礦物通式為 FeFe2+2+FeFe3+3+2 2OO4 4 式中式中： FeFe2+2+可由可由MgMg2+2+、ZnZn2+2+、 CoCo2+2+、NiNi2+2+、CuCu2+2+ （r r= 0.78= 0.780.910.91）代換；）代換； FeFe3+3+可由可由 AlAl3+3+、CrCr3+3+、 V V3+3+、 MnMn3+3+、 In In 3+3+、 GaGa 3+ 3+、TiTi4+4+、GeGe4+4+（ r r= 0.50= 0.500.760.76 ）置換。）置換

27、。不同成因的磁鐵礦具有不同的標(biāo)型元素組合不同成因的磁鐵礦具有不同的標(biāo)型元素組合基性，超基性基性，超基性：富：富CrCr3+3+、 V V3+3+、 TiTi4+4+、MgMg2+2+、 NiNi2+2+、 CoCo2+2+，貧，貧AlAl3+3+； 酸性，堿性巖酸性，堿性巖：富：富AlAl3+3+ 、SnSn4+ 4+ 而貧而貧MgMg2+ 2+ ；接觸交代型酸巖接觸交代型酸巖：富：富MgMg2+2+、ZnZn2+2+、 CuCu2+2+ 、GaGa 3+3+；沉積變質(zhì)巖沉積變質(zhì)巖： MnMn2+2+、 V V3+3+、 GeGe4+4+。 在十九世紀(jì)末，歐洲有一個(gè)礦業(yè)主，開(kāi)鉛、在十九世紀(jì)末，

28、歐洲有一個(gè)礦業(yè)主，開(kāi)鉛、鋅礦暴發(fā)后，轉(zhuǎn)入了金融界，他在廢棄礦場(chǎng)附近鋅礦暴發(fā)后，轉(zhuǎn)入了金融界，他在廢棄礦場(chǎng)附近的風(fēng)景優(yōu)美處，蓋起了一幢豪華別墅，把他的雙的風(fēng)景優(yōu)美處，蓋起了一幢豪華別墅，把他的雙親及仆人接進(jìn)別墅享晚年。然而沒(méi)有過(guò)幾年，別親及仆人接進(jìn)別墅享晚年。然而沒(méi)有過(guò)幾年，別墅中的主人、仆人都得了一種奇怪的病，渾身上墅中的主人、仆人都得了一種奇怪的病，渾身上下的骨骼疼痛難忍，到了后期骨骼極為疏松，手下的骨骼疼痛難忍，到了后期骨骼極為疏松，手腳稍用力，彎腰略一閃，骨骼就斷裂、破碎，最腳稍用力，彎腰略一閃，骨骼就斷裂、破碎，最后住在別墅中的人一個(gè)個(gè)在痛苦的呻吟中死去。后住在別墅中的人一個(gè)個(gè)在痛苦的呻吟中死去。3. “3. “骨痛病骨痛病”的元兇是誰(shuí)？的元兇是誰(shuí)？富翁請(qǐng)了許多名醫(yī)未能查出病因，懷疑有人富翁請(qǐng)了許多名醫(yī)未能查出病因，懷疑有人下毒，最后請(qǐng)了法醫(yī)來(lái)鑒定，法醫(yī)左查右查，下毒，最后請(qǐng)了法醫(yī)來(lái)鑒定，法醫(yī)左查右查，終于發(fā)現(xiàn)病人破碎的骨骼中有一種叫鎘（終于發(fā)現(xiàn)病人破碎的骨骼中有一種叫鎘（CdCd）的元素含量異常高。這種病癥當(dāng)時(shí)在歐洲還的元素含量異常高。這種病癥當(dāng)時(shí)在歐洲還是首次發(fā)現(xiàn)，后定名為是首次發(fā)現(xiàn)，后