1、第四章 微量元素 地球化学一、微量元素概念微量元素 （痕量元素， trace element)岩石中含量 0.1% 的，用 ppm (g/g, 10 6), 或者 ppb (ng/g, 10 9)表示q 相对于主量元素而言q 在体系的矿物相中不计入化学计量式的组分q 不影响所在体系的物理 /化学特性 ;q 近似服从稀溶液定律（ Henry定律） (ai=Kbi)Henry定律ai=Kbi分配达平衡时微量元素分配达平衡时微量元素 i在各相在各相间的化学势相等，其活度（间的化学势相等，其活度（ ai）正比于其摩尔浓度正比于其摩尔浓度 (bi)微量元素测试方法微量元素测试方法ICP-MS原子吸收原子
2、吸收发射光谱发射光谱中子活化中子活化同位素稀释法同位素稀释法激光微区分析激光微区分析电子探针电子探针二、 控制微量元素行为的地球化学规律微观规律 地球化学亲和性、类质同象法则、晶体场理论（对过渡金属），归纳为：化学和晶体化学因素，包括原子（离子）的半径、配位数、原子和离子极化、最紧密堆积等 宏观规律 体系性质和热力学规律的影响，如体系的化学组成、温度、压力、氧化还原电位等微量元素行为的宏观表现矿物是组成地球的基本固体物质，元素赋存在矿物之中，元素（主量，微量）是通过矿物的形成和变化而具体体现。两相平衡共存是导致微量元素分布和分配的主要过程，因此微量元素在固相固相、熔体熔体、熔体固相之间分配是控
3、制元素分布和含量变化的主要过程，也是宏观表现。 例如： Ol 熔体系统的元素分配部分熔融产物Ol Sp meltThe figure above is a back-scattered electron image of water-rich fluid pockets (dark), silicate melt quenched to glass (dark gray) and olivine crystals (a mantle mineral, light gray). The bright spots are another mineral (spinel) that formed w
4、hen the experiment was quenched from the run conditions of 15,000 atmospheres pressure and 1050 degrees Celsius temperature. The white scale bar represents a length of 20 microns. earthscience.llnl.gov/ igpp/texture.php归纳 ：控制主量元素和微量元素的规律（ 1）地球化学过程的演化实质是元素在共存各相（液 固，固 固）之间的分配过程。（ 2）自然过程趋向局域平衡，元素在相互共存各相间的平衡分配取决于元素及矿物的晶体化学性质及热力学条件。（ 3）在自然过程中主量元素和微量元素在各相间分配的行为是不同的。 主量元素能形成自己的独立矿物，其在各相中分配受相律（ f=K- +2） 控制； 微量元素常不能形成独立相，它们在固熔体、溶体和溶液中浓度很低，因此微量元素的分配不受相律的限制，而服从稀溶液定律（亨利定律）， 即在分配达平衡时在各相间的化学势相等。 且微量元素的活度正比于其摩尔浓度。能斯特分配定律表述为：在一定的温度和压力下，微量组份在两其存相中的活度比为常数。三、能斯特定律(描述微量元素在平衡共存两相之间的分配关系 )
