海洋地球化学9解读.ppt

第9讲 （第五章 海洋沉积作用概论） 第五章 海洋沉积作用概论 海洋是广阔的沉积区，来源： 外源： 陆源碎屑为主 大气尘埃 地外或宇源物质 内源： 生源沉积：生物碎屑 自生沉积：基岩蚀变和冷水沉淀 海底火山和热液作用及海底玄武岩 第一节 物质入海的搬运介质 搬运介质： 机械搬运： 81.0% 河流： 70.5% 冰川： 9.1% 海洋风化：1.1% 风力： 0.3% 溶液搬运：19.0% 河流： 17.2% 地下水 1.8% 第一节 物质入海的搬运介质 水在海洋停留时间： τw=海洋储水量/入海水通量 =13700×1020g/(0.36×1020+3.5×1020)ga-1 =3550a 水在大气停留时间： τw=大气储水量/蒸发通量 =0.13×1020g/(3.8×1020+0.63×1020)ga-1 =11d 其它：… 第二节 元素的表生迁移形式 地表迁移形式： 溶解：10-8~10-9m 胶体：10-5~10-8m 机械：10-3~10-6m 制约因素： 分散度、元素性质、迁移条件 互相转化： 粉碎→溶解→大气 凝聚→胶体→吸附 第二节 元素的表生迁移形式 一、机械迁移——尤斯特罗姆图解 70%沉积物来自河流的机械搬运 影响因素： 流体动力条件：… 颗粒物理条件：… 统计行为，用水力等效颗粒 流速-粒度： 尤斯特罗姆图解… 第二节 元素的表生迁移形式 二、溶液迁移——水化配合物 形式： 水化（合）配合物 含氧配合离子 作用： 增加溶解度： 如：CaCO3→CaSO4、CaHCO3-，溶解性增加。 影响吸附性： 影响生物毒性、可吸收性：如甲基汞 第二节 元素的表生迁移形式 二、溶液迁移——水化配合物 阳离子水合离子 内圈：一般4或6个配位，定向； 如：Ca(OH2)62+ 外圈：H2O受Ca2+静电作用弱，部分定向。 更远：非定向。 第二节 元素的表生迁移形式 二、溶液迁移——水化配合物 配合物：圈内外水被其他配体取代。 内圈： 配合趋势影响因素：金属阳离子电荷越大、半径越小则越强，氧化数位III的倾向于内圈。 第二节 元素的表生迁移形式 二、溶液迁移——水化配合物 配合物：圈内外水被其他配体取代。 外圈： 若外圈，又叫离子对。如Ca(H2O)6SO4。 许多金属离子与SO42-的形成1：1离子对的形成常数接近。 离子对和活度系数效应使其超过溶解度限制。 中间态： 根据形成常数判定圈内外或中间态。 第二节 元素的表生迁移形式 三、胶体迁移——吸附作用和表面反应 呈胶体或吸附在胶体上 胶体性质的影响： 溶解度增大→活度性增强 悬浮稳定性→长距离迁移 吸附可溶组分→低浓度中富集 表面静电荷→共同富集 第二节 元素的表生迁移形式 三、胶体迁移——吸附作用和表面反应 第三节 元素的表生地球化学相对活动性 主要是水溶液引起的迁移 因此—— 水迁移系数、水/岩分配系数 ↓ 元素相对活性、迁移强度 第三节 元素的表生地球化学相对活动性 一、水迁移系数 Kx=mx100/a·nx Kx：元素x的水迁移系数，反映水环境中迁移强度； mx：x在水中含量 ； a：水中残渣含量； nx： x在矿质残渣中百分比。 Cx=Kx,1/Kx,2 Cx：相对性系数，反映迁移相对性，越大越可能富集 Kx,1或2：不同环境下的迁移系数 。 例如：Zn（见书）… 第三节 元素的表生地球化学相对活动性 一、水迁移系数 元素的迁移形态、迁移系数、迁移相对性系数是分类依据。 第三节 元素的表生地球化学相对活动性 二、元素的水-岩分配系数和海洋停留时间 Kysw=Cyw/Cycu Kysw：元素y在水-岩分配系数，反映表生条件下的活度性； Cyw：y在水中的浓度； Cycu：y在上部大陆地壳中的浓度。 第三节 元素的表生地球化学相对活动性 二、元素的水-岩分配系数和海洋停留时间 τ=M/F τ：元素在海洋中的停留时间，研究元素分布有重要意义； M：元素在海洋中的总质量； F：元素的海洋年平均通量。 τ确定方法： 河流输入量 海洋沉积量 第三节 元素的表生地球化学相对活动性 二、元素的水-岩分配系数和海洋停留时间 三类活动性： 强：lg Kysw-2.5，lg τy6，强烈富集水体，如：… 低：lg Kysw-6， lg τy3，海水中含量低，如：… 其中Nb、Sn、Be是高温气成热液作用的成矿元素。 中等：… 较活动，低温成矿元素； 难活动，高-中温热液成矿元素 * 什么是沉积作用？ 表生迁移？ 流速降低，则沉积 细颗粒时界线宽，因为粘土和粉砂间粘结力比砂粒大，易压实和固结，而更难剥蚀。而且表