地球化学1139.docx
《地球化学1139.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地球化学1139.docx（56页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
地球化学1139
地球化学
第一章太阳系和地球系统的元素丰度
一、基本概念
1、地球化学体系
按照地球化学的观点，我们把所要研究的对象看作是一个地球化学体系，每个地球化学体系都有一定的空间范围，都处于特定的物理化学状态（C、T、P等），并且有一定的时间连续性。
这个体系可大可小。
某个矿物包裹体，某矿物、某岩石可看作一个地球化学体系，某个地层、岩体、矿床（某个流域、某个城市）也是一个地球化学体系，从更大范围来讲，某一个区域、地壳、地球直至太阳系、整个宇宙都可看作为一个地球化学体系。
2、有关丰度的概念
①丰度:
一种化学元素在某个自然体中的重量占这个自然体的全部化学元素总重量（即自然体的总重量）的相对份额（如百分数），称为该元素在自然体中的丰度。
因此，元素丰度就是化学元素在一定自然体中的相对平均含量。
如元素的地壳丰度，元素的地球丰度，元素的太阳系丰度等。
如果这个自然体占据一个较小的空间位置时，习惯上称为元素的平均含量。
如花岗岩中元素的平均含量，某矿区中元素的平均含量等。
②丰度表示法:
元素丰度常用三种单位来表示，即重量单位、原子单位和相对原子单位。
③目前已建立的元素丰度体系
④与元素丰度有关的几个名词的说明：
（1.克拉克值：
是地壳中元素重量百分数的丰度值。
（2.区域克拉克值：
是指地壳以下不同构造单元中元素的丰度值。
如地盾区地壳元素丰度值。
（3.丰度系数：
是指某一自然体的元素丰度与另一个可作为背景的自然体的元素丰度的比值，因为丰度体系是多层次的，所以丰度系数也是多层次的，如以地球丰度为背境，则地壳中该元素的丰度系数定义为K1=地壳丰度/地球丰度。
如以地壳丰度为背境，则全球陆地地壳的该元素丰度系数定义为K2=陆地地壳丰度/地壳丰度。
依次类推。
当K＞1时，称为富集，当K＜1时，称为贫化。
因此，丰度系数可用来指示元素的富集和贫化及其程度。
3.丰度与分布
元素在一个体系中的分布，特别是在较大体系中的分布包含两层含义：
①元素的相对含量（平均含量）=“丰度”；②元素含量的不均一性（分布离散特征数、分布所服从统计模型）。
体系中元素的丰度值实际上只能对这个体系里元素真实含量的一种估计，它只反映了元素分布特征的一个方面，即元素在一个体系中分布的一种集中（平均）倾向；
4.太阳系的组成
（1）太阳系：
太阳，行星，行星物体（宇宙尘、彗星、小行星），卫星。
其中太阳的质量占太阳系质量的99.8％，其它占0.2％。
（2）九大行星分类：
地球组行星也称类地行星：
地球、水星、金星和火星
巨行星：
木星和土星
远日行星：
天王星、海王星和冥王星。
类地行星离太阳近，表面温度高，自转周期长，公转周期短且速度快，体积小，质量小，密度大，卫星少。
类木行星离太阳远，表面温度低，自转周期短，公转周期长且速度慢，体积大，质量大，密度小，卫星多。
距太阳由近到远依次是：
水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。
二、元素在太阳系中的分布规律
1.估算复杂系统总体化学组成的方法：
a.主体代表整体：
如用太阳的组成代表太阳系的组成，岩浆岩的平均化学成分代表地壳的平均化学成分。
b.加权平均：
用上、中、下地壳的组成求整体地壳的化学组成
c.拟定模型：
如用陨石对比法求地球的化学组成
2.获取元素宇宙丰度的途径：
a.直接采样如测定岩石、各类陨石、月岩、月壤和火星样品。
美国的阿波罗登月采集了月岩和月壤的样品；1997年的“探路者”号、“勇敢者”号、“机遇”号，测定了火星岩石的成分。
b.光谱分析：
存在局限性，有些元素产生的辐射波长小于2900，通过大气层时被吸收而观察不到；光谱产生于表面，只能代表表面成分。
c.利用宇宙飞行器分析测定星云和星际间物质及研究宇宙射线
d.由物质的物理性质与成分的对应关系推算。
如对行星组成的研究。
3.陨石的化学成分
a.陨石的定义及研究意义
陨石是从星际空间降落到地球表面上来的行星物体的碎片。
陨石是空间化学研究的重要对象，具有重要的研究意义：
①它是认识宇宙天体、行星的成分、性质及其演化的最易获取、数量最大的地外物质；
②也是认识地球的组成、内部构造和起源的主要资料来源；
③陨石中的60多种有机化合物是非生物合成的“前生物物质”，对探索生命前期的化学演化开拓了新的途径；
④可作为某些元素和同位素的标准样品（稀土元素，铅、硫同位素）。
b.陨石的分类：
以陨石中金属含量为依据（见表1.2陨石的基本分类）
陨石主要是由镍-铁合金、结晶硅酸盐或两者的混合物所组成，按成份分为三类：
1）铁陨石（siderite）主要由金属Ni,Fe（占98%）和少量其他元素组成（Co,S,P,Cu,Cr,C等）。
铁陨石主要由二种矿物组成，即铁纹石和镍纹石，这类陨石平均含金属98％．主要为镍铁合金，镍含量在4％一30％之间。
除金属矿物外，一般还有副矿物，如陨硫铁（Frs）、磷铁镍钴矿及石墨等．这些付矿物呈小团块散布在金属中．根据矿物晶体结构和Ni／Fe比值，铁陨石一般又可划分成六而体式陨铁、八面体式陨铁和富镍中陨铁陨石三个亚类．也可根据微量元素参数法划分成13个化学群、包括11个岩浆型和2个非岩浆型两大类．
2）石陨石（aerolite）主要由硅酸盐矿物组成（橄榄石、辉石）。
这类陨石可以分为两类，即决定它们是否含有球粒硅酸盐结构，分为球粒陨石和无球粒陨石。
石陨石（AeroUre）主要由硅酸盐矿物组成。
根据是否含球粒可分为球粒陨石和无球粒陨石两个亚类．球粒陨石（Chondrite）是各类陨石中最常见的陨石类型．其最大特点是含有球体，具有球粒构造。
球粒一般由橄榄石和斜方辉石组成，按球粒间的基质常由镍铁、陨硫铁、斜长石、橄揽石、辉石等组成。
按照球粒陨石的化学和矿物组成球粒陨石可分成E群（顽火辉石球粒陨石）、O群（普通球粒陨石）和C群（碳质球粒陨石）等三大群。
其中普通球粒陨石又可划分为H型（高铁的普通球粒陨石），L群（低铁群普通球粒陨石），LL群（低铁低金属普通球粒陨石）。
这些陨石大都是石质的，但也有少部分是碳质。
碳质球粒陨石有一个典型的特点：
含有碳的有机化合分子，并且主要由含水硅酸盐组成。
它对探讨生命起源的研究和探讨太阳系元素丰度等各个方面具有特殊的意义。
由于Allende碳质球粒陨石的元素丰度几乎与太阳中观察到的非挥发性元素丰度完全一致，碳质球粒陨石的化学成分已被用于估计太阳系中非挥发性元素的丰度。
3）铁石陨石（sidrolite）由数量上大体相等的Fe、Ni和硅酸盐矿物组成（过渡类型），按两相比例可划分为：
橄榄陨铁和中铁陨石，根据两相比例可进一步划分出橄榄陨铁、中陨铁、古英铁镍陨石和古铜橄榄陨铁四个亚类。
陨石的主要矿物组成：
Fe、Ni合金、橄榄石、辉石等。
陨石中共发现140种矿物，其中39种在地球（地壳浅部）尚未发现。
如褐硫钙石CaS，陨硫铁FeS。
这说明陨石是在缺水、氧的特殊物理化学环境中形成的。
c.陨石形成的假说
1）由一个富金属的核和一个硅酸盐外层的行星体破裂后分异而来，“一个母体形成陨石”
2）不同陨石形成于不同行星母体
d.陨石中的有机质（碳质球粒陨石中发现60多种）来源
1）在还原态的原始大气下合成
2）太阳星云凝聚晚期由CO，H2催化合成。
e）陨石的化学成分
要计算陨石的平均化学成分必须要解决两个问题：
首先要了解各种陨石的平均化学成分；其次要统计各类陨石的比例。
各学者采用的方法不一致。
戈尔德施密特（V.M.Goldschmidt）采用硅酸盐：
镍-铁：
陨硫铁=10：
2：
1的比例来计算陨石的平决化学成分，结果如下：
元素OFeSiMgSNiAl
%32.3028.8016.3012.302.121.571.38
CaNaCrMnKTiCoP
1.330.600.340.210.150.130.120.11
f）结论：
⑴从表中我们可以看到O、Fe、Si、Mg、S、Ni、Al、Ca是陨石的主要化学成分。
⑵根据对世界上众多各类陨石的研究，对陨石成分的看法还不甚一致，但以下一些基本认识是趋于公认的：
①它们来自某种曾经分异成一个富金属核和一个硅酸盐包裹层的行星体，这种天体的破裂就导致各类陨石的形成；
②石陨石与地球上的基性、超基性火山岩矿物组成和化学成分相似，铁陨石与地核的化学成分相似，陨石的母体在组成上、核结构上与地球极为相似；
③各种陨石分别形成于不同的行星母体，因为各类陨石具有不同的年龄及成分差异和氧同位素比值的不同；
④陨石的年龄与地球的年龄相近（陨石利用铅同位素求得的年龄是45.5±0.7亿年；
⑤陨石等地外物体撞击地球，将突然改变地表的生态环境诱发大量的生物灭绝，构成了地球演化史中频繁而影响深远的突变事件，为此对探讨生态环境变化、古生物演化和地层划分均具有重要意义。
4.行星的化学成分
行星表面温度较低，因而缺乏原子光谱的激发条件，这排斥了应用光谱测定其成分的可能。
现在对于行星化学成分的了解都是通过间接方法获得的。
因此，目前关于行星化学成分的知识还是极贫乏的。
主要掌握三个规律：
1）内行星愈靠近太阳，它的金属含量越高；
2）地球和金星的化学成分可能十分接近，它们有很相似的直径和平均密度；
3）由火星和月球的平均密度来看，它们在化学成分上属同一类天体。
5.太阳系元素丰度规律
太阳是炽热气态物质的球体，其直径为1,391,000公里，质量等于1.983×1033克，相当于地球质量的333,434倍。
太阳的表面温度达6000K，密度为1.41克/厘米.
我们会发现太阳系元素丰度具有以下规律：
（1）H和He是丰度最高的两种元素。
这两种元素的原子几乎占了太阳中全部原子数目的98％。
太阳系元素丰度递减规律：
H>He>O>Ne>N>C>Si>Mg>Fe>S。
（2）原子序数较低的范围内，元素丰度随原子序数增大呈指数递减，而在原子序数较大的范围内（Z＞45）各元素丰度值很相近。
（3）奥多-哈根斯法则：
原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的元素。
具有偶数质量数（A）或偶数中子数（N）的核素丰度总是高于具有奇数质量数（A）或中子数（N）的核素。
这一规律也称奇偶规律。
（4）质量数为4的倍数（即α粒子质量的倍数）的核素或同位素具有较高丰度。
此外，还有人指出原子序数（Z）或中子数（N）为“约数”（2、8、20、50、82和126等）的核素或同位素丰度最大。
例如，4He（Z=2，N=2）、16O（Z=8，N=8）、40Ca（Z=20，N=20）和140Ce（Z=58，N=82）等都具有较高的丰度。
（5）Li、Be和B具有很低的丰度，属于强亏损的元素，而O和Fe呈现明显的峰，它们是过剩元素。
三、地球的结构和化学成分
1.地球的结构和各圈层的组成；
地球具有圈层结构：
地壳、地幔和地核
2.地球元素丰度研究方法；
1）陨石类比法：
直接利用陨石的化学成分，经算术平均求出地球的元素丰度。
计算的假设条件：
陨石在太阳系形成；陨石与小行星带的物质成分相同；陨石是已破碎了的星体碎片；产生陨石的星体，其内部结构和成分与地球类似。
采用单陨石类比法求出的地球化学成分铁的丰度明显偏低。
2）地球模型和陨石的类比法
在一定的地球模型的基础上求出各圈层的质量及比值，然后选择陨石类型或陨石相的化学成分来代表各圈层的元素丰度，最后用质量加权平均法求整个地球的元素丰度。
3）地球物理类比法，也称层壳模型物理类比法。
采用的地球元素丰度尽可能立足于地球自身的物质成分和物性模拟实验的基础上。
3.地球元素丰度及其规律：
地球物质的90%由Fe、O、Si、Mg四种元素组成；含量大于1％的元素还有Ni、Ca、Al；S、Na、K、Cr、Co、P、Mn和Ti的含量均在0.01％～1%范围；以上共15中。
元素丰度递减规律：
Fe>O>Si>Mg>Ni>Ca>Al>S>Co>Na
4.地球的形成和早期分异（埃尔萨塞假说）：
原始地球形成经历一段时期后，在其内部大约几百公里深度温度达到了金属铁的熔点，游离铁发生熔融并逐渐汇聚成液态铁层。
由于液态铁的密度大于硅酸盐，液态烃层就向地球的中心下沉，形成地核。
在熔铁向中心不对称下沉时，导致较轻的硅酸盐发生不对称上升和遭受部分熔融，部分熔融的物质上升并形成地壳。
因此地壳是三大层圈中最年轻的成员（<42亿年）。
5、地壳的化学组成
地壳分为大陆地壳、大洋地壳。
大陆占地球表面积的42%，大陆地壳的的质量占整个地壳质量的79%。
大陆地壳丰度是地球各层圈中研究最详细和较正确的。
大陆地壳由演化的、低密度的岩石组成，使大陆地壳高于海平面，大陆地壳的这种演化的成分在太阳系是独一无二的，使陆地生物空前繁荣。
另外，大陆地壳的化学组成和演化机制是认识地球总体成分、分异演化和地球动力学过程的基本化学前提。
再加之大陆地壳是人类生活和获取资源的场所，为此大陆地壳化学组成的研究自地球化学学科诞生以来一直是研究的中心问题之一。
1）大陆地壳化学组成的研究方法
岩石平均化学组成法：
用主体代表整体，他们的思路是在地壳上部16公里范围内（最高的山脉和最深海洋深度接近16公里）分布着95%的岩浆岩，5%沉积岩（4%的页岩，0.75%的砂岩，0.25%的灰岩），且沉积岩是岩浆岩派生的，因此认为岩浆岩的平均化学成分实际上可以代表地壳的平均化学成分。
具体做法：
①在世界各大洲和大洋岛屿采集了5159个不同岩浆岩样品和676件沉积岩样品；
②对53种元素进行了定量的化学分析；
③其样品的数量相当于这些样品在地球表面分布面积的比例；
④计算时用算术平均求出整个地壳的平均值。
他们的工作具有重大的意义：
①开创性的工作，为地球化学发展打下了良好的基础；
②代表陆地区域岩石圈成分，其数据至今仍有参考价值。
2）其它方法：
细粒碎屑沉积岩法；大陆地壳生长历史法；大陆地壳剖面法；区域大规模取样和分析；火山岩中的深部地壳包体研究法；地球物理法。
3）综合上述各种研究方法，根据目前对地壳的认识，显然具有以下的不足之处:
首先采用的地壳的概念不统一，均未按照现代地壳结构模型来考虑；其次没有考虑岩石组成随深度和构造单元的变化。
4）大陆地壳的结构和组成
①地壳中元素的丰度特征：
地壳中元素的相对平均含量是极不均一的，丰度最大的元素是O：
47%，比丰度最小的元素Rn为6x10-16相差达1017倍。
相差十分悬殊。
前九种元素：
OSiAlFeCaNaKMgTi
五种:
82.58%
前九种:
98.13%
前十五种元素占99.61%，其余元素仅占0.39%
这表明：
地壳中只有少数元素在数量上起决定作用，而大部分元素居从属地位。
地壳、整个地球和太阳系元素丰度排序对比：
太阳系：
H>He>O>C,N>Ne>Mg,Si>Fe>S
地球：
Fe>O>Mg>Si>Ni>S>Ca>Al>Co>Na
地壳：
O>Si>Al>Fe>Ca>Na>K>Mg>Ti>H
与太阳系或宇宙相比，地壳和地球都明显地贫H,He,Ne,N等气体元素；而地壳与整个地球相比，则明显贫Fe和Mg，同时富集Al,K和Na。
这种差异说明什么呢？
由宇宙化学体系形成地球的演化（核化学）过程中必然伴随着气态元素的逃逸。
而地球原始的化学演化（电子化学）具体表现为较轻易熔的碱金属铝硅酸盐在地球表层富集，而较重的难熔镁、铁硅酸盐和金属铁则向深部集中。
由此可见地壳元素得丰度取决于两个方面的原因:
元素原子核的结构和稳定性；宇宙物质形成地球得整个演化过程中物质得分异。
总之，现今地壳中元素丰度特征是由元素起源直到太阳系、地球、（地壳）的形成和存在至今这一段漫长时期内元素演化历史的最终结果。
②大陆地壳的结构特征：
A大陆地壳的整体平均厚度为37km，上地壳平均厚度为12km，中地壳厚度为11km，下地壳厚度为14km；
B随温度增加，温度和压力增大、变质程度升高，不同深度的岩石对应不同的变质相，
上地壳：
绿片岩相和未变质的岩石（沉积岩和花岗岩）；
中地壳：
英云闪长－奥长花岗－花岗质片麻岩为主的角闪岩相岩石
下地壳：
麻粒岩相岩石组成
C大陆地壳与原始地幔相比显示出明显地富集大离子亲石元素和轻稀土元素，明显地亏损Nb和Ti并显著富集Pb，具有岛孤岩浆岩的特征。
6.地壳化学成分和元素克拉克值的地球化学意义：
1）大陆地壳的化学组成对地幔分异的指示
大陆地壳是通过地幔部分熔融的岩浆向上侵入或喷出形成的，部分熔融形成地壳后残余的地幔部分就是现在贫化或亏损的地幔。
将大陆地壳的元素丰度对原始地幔标准化后的比值可定量衡量元素的相容性。
2）地壳元素丰度在元素地球化学行为研究中的意义
A控制元素的地球化学行为
元素的克拉克值在某种程度上影响元素参加许多化学过程的浓度，从而支配元素的地球化学行为。
例如，地壳元素丰度高的K、Na，在天然水中高浓度，在某些特殊环境中，发生过饱和作用而形成各种独立矿物（盐类矿床）；而地壳元素丰度低的Rb、Cs，在天然水中极低浓度，达不到饱和浓度，为此不能形成各种独立矿物而呈分散状态。
B限定自然界的矿物种类及种属
实验室条件下，化合成数十万种化合物。
自然界中却只有3000多种矿物。
矿物种属有限（硅酸盐25.5%；氧化物、氢氧化物12.7%；其他氧酸23.4%；硫化物、硫酸盐24.7%；卤化物5.8%；自然元素4.3%；其它3.3%）。
为什么酸性岩浆岩的造岩矿物总是长石、石英、云母、角闪石为主？
因为地壳中O,Si,Al,Fe,K,Na,Ca等元素丰度最高，浓度大，容易达到形成独立矿物的条件。
C可以为阐明地球化学省（场）特征提供标准：
例如在东秦岭地区进行区域地球化学研究表明：
东秦岭是一个富Mo贫Cu的地球化学省，Mo元素区域丰度比地壳克拉克值高2.3倍，而Cu元素则低于地壳克拉克值，这样的区域地球化学背景，有利于形成Mo成矿带。
Mo地壳丰度1×10-6，东秦岭Mo区域丰度2.3×10-6，Mo的地球化学省。
又如：
克山病病区中土壤有效Mo、饮水Mo含量、主食中Mo含量普遍低于地壳背景，导致人体Mo低水平。
D限制了自然体系的状态和对元素亲氧性和亲硫性的限定
实验室条件下可以对体系赋予不同物理化学状态，而自然界体系的状态受到限制，其中的一个重要的因素就是元素丰度的影响。
例如，酸碱度PH值在自然界的变化范围比在实验室要窄很多，氧化还原电位也是如此。
在实验室条件下，化合物组成的剂量可以任意调配。
在自然条件下，情况就不同了：
在地壳O丰度高，S丰度低环境下，Ca元素显然是亲氧的；在地幔，陨石缺O富S环境，能形成CaS（褐硫钙石）
E浓度克拉克值和浓集系数
浓度克拉克值=某元素在某一地质体中平均含量/某元素的克拉克值
浓度克拉克值＞1意味该元素在地质体中集中了
浓度克拉克值＜1意味该元素在地质体中分散了
区域浓度克拉克值=某元素在区域内某一地质体中平均含量/某区域元素的丰度值
浓集系数=某元素最低可采品位/某元素的克拉克值，反映了元素在地壳中倾向于集
的能力，Sb锑和Hg浓集系数分别为25000和14000，Fe的浓集系数为6，这说明
Fe成矿时只要克拉克值富集6倍即可。
第二章元素的结合规律与赋存形式
2.1元素的结合规律和自然体系及自然作用产物的特征
1.地球化学体系的特征
1）温度、压力等条件的变化幅度有限
-80～1800摄氏度0.0n～1010Pa（十万个大气压），在实验室条件下可从0K到5×104，压力可从真空到120万个大气压。
2）多组分的复杂体系92种元素和354种核素，但浓度（丰度）相差悬殊，而化学反应受制于浓度，因此制约了某些化学反应的发生；此外∑阴离子＜∑阳离子，制约了某些元素的结合方式。
3）体系是开放的，体系不断进行物质与能量交换，地球化学作用具有分阶段单向演化的特征；化学反应受动力学和热力学控制，自然作用过程具有不可逆性和不彻底性。
2.自然过程产物的特征
1）自然稳定的化合物和单质的种类有限；矿物总数大约7大类、200族数、3000多种。
2）元素形成自然分类组合的化合物系列，形成特征各异的有规律的共生元素组合；
3）自然界形成的化合物（矿物）都是不纯的，每一种矿物都构成一个成分复杂、含量变化的混合物系列。
3.元素结合规律的微观控制因素：
（1）体系的组成（系统的元素丰度）：
体系中各元素间存在丰度的差异，使元素间的结合有一定的倾向性。
（2）体系状态的稳定性：
体系的能量愈低体系的状态愈稳定。
元素结合的电负性（X）、电离势（I）、电子亲和能（E）、晶格能（U）等能量参数决定了元素结合的可能性和形成化合物的稳定性。
（3）晶体结构的稳定性：
在微观上是保持晶体结构的稳定的因素，包括化学键的方向性和离子间的最紧密堆积等。
宏观上是有利晶体结构的稳定的热力学条件。
从空间几何形式的侧面：
a半径（原子、离子）：
设想离子或分子呈球形，离子晶体中正负离子中心之间的距离是正负离子半径之和，离子中心之间的距离何以用X射线衍射测出。
但原子的半径是随着外界条件（温度、压力、化学键性、原子的价态、配位模型）而改变的，因此提出了离子半径、共价半径、金属半径以及分子半径等概念。
掌握戈尔德施密特离子半径计算模型：
原理是将离子晶体视为球形负离子的最紧密堆积，其中的孔隙为正离子所占据，并根据测定出的离子间距或晶格常数来确定离子半径，将F-和O2-分别定为0.133nm和0.132nm，据此来推算其它离子半径。
表2.9和表2.10。
元素周期表中元素半径的总体变化规律：
①同一周期，原子序数增大，离子半径减小；②同一族元素，从上到下随电子层数增加，原子半径增大。
③在周期表的左上方到右下方的对角线上，离子半径相近或相等。
④镧系收缩：
稀土元素的离子半径从La3+的0.103nm到Lu3+的0.086nm逐步缩小，称为镧系收缩。
稀土元素的化学性质形似和离子半径相近，因而紧密共生。
b配位数：
原子（金属晶体）或离子（离子晶体）周围紧邻的原子或异号离子数称为配位数。
配位数取决于相互结合的离子半径比率，受化学键性、共价键的数目和方向性的影响。
香浓的阴离子配位数的计算模型：
化合物类型为：
PApQBqYXy，其中A、B为阳离子，而X为阴离子，P、Q、Y为各离子的配位数；p、q、y为系数。
c原子和离子极化：
在外电场作用下，原子或离子电子云的大小、形状发生变化的现象称为极化，当极化增强时，会引起离子键向共价键过渡，配位数减小、离子半径减小和化合物的溶解度降低等现象。
d晶格能：
相互远离的离子结合生成离子晶体时释放的能量称为晶格能，它是度量晶格稳定性的参数。
电荷高、半径小、配位数大的离子，晶格能大。
2.2元素的地球化学亲和性
1.元素的地球化学亲和性：
主要指阳离子在自然体系中趋向同某种阴离子化合的倾向。
地球和地壳中，阳离子的总数（种类）远远大于阴离子的总数，导致了在地球化学作用过程中阳离子对阴离子的争夺，在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择性地与某种阴离子结合的特性称为元素的地球化学亲和性。
它是控制元素在自然界相互结合的基本规律。
2.元素的地球化学亲和性分类：
自然体系中元素的地球化学亲和性分类主要由：
亲氧性元素，亲硫性元素，和亲铁性元素。
2.1亲铁元素（siderophileelement）：
铁具有这种倾向，在自然界中，特别是O，S丰度低的情况下，一些元素往往以自然金属状态存在，常常与铁共生，称之为亲铁元素。
基本特征：
不易与其他元素结合，因为它们的价电子不易丢失（具有较高电离能）。
它们的第一电离能往往较高：
I1Au
升级会员 