1 / 35

Geochemie I

Geochemie I. WS 2006/2007. Prof. Dr. K. Mengel. Institut für Mineralogie und mineralische Rohstoffe. Tab.1 Die chemischen Hauptkomponenten folgender Elemente als Oxide 矿物与岩石的主要化学成分 , 以其主要元素的氧化物来表示. Kasten 1: Massen-%, ppm, ppb, ppt 100 Massen-% entspricht 10 6 Teilen in 10 6 Teilen

aviv
Download Presentation

Geochemie I

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Geochemie I WS 2006/2007 Prof. Dr. K. Mengel Institut für Mineralogie und mineralische Rohstoffe

  2. Tab.1 Die chemischen Hauptkomponenten folgender Elemente als Oxide 矿物与岩石的主要化学成分, 以其主要元素的氧化物来表示

  3. Kasten 1: Massen-%, ppm, ppb, ppt 100 Massen-% entspricht 106 Teilen in 106 Teilen „ 106 ppm 10 Massen-% „ 105 ppm 1 Massen-% „ 104 ppm 0,1 Massen-% „ 1000 ppm 0,01 Massen-% „ 100 ppm 1 ppm „ 1000 ppb 0,01 ppm „ 10 ppb 0,001 ppm „ 1 ppb 0,001 ppb „ 1 ppt Beispiele: 5400 ppm = 0,54 Massen-% 1630 ppb = 1,63 ppm 0,028 ppm = 28 ppb 2560 ppt = 2,56 ppb

  4. Tab.2 Die am häufigsten betrachteten Nebenbestandteile und Spurenelemente 最常见的微量元素和其它成分

  5. Tab.3 gegenseitiger Ersatz von chemischen Hauptkomponenten 在晶格中能互相替换的化学元素

  6. Tab.4 Beispiele für den Einbau von Spurenelementen auf Kristallgitterplätze von Hauptelementen 微量元素占有主要元素的晶格位置的一些例子

  7. Periodensystem der Elemente元素周期表

  8. Kasten 2: Ionenradius und Ladung der Seltenen Erden (REE) 稀土元素的离子半径和价 In der Natur liegen die REE immer als dreiwertige Kationen vor, Ausnahmen sind Ce4+ und Eu2+. Die Ionenradien der dreiwertigen REE nehmen von La bis Lu ab. Die Differenz im Ionenradius zwischen La und Lu beträgt fast 20 %. Wegen der sehr großen Ähnlichkeit benachbarter REE z. B. La und Ce oder Yb und Lu sind diese in ihrem geochemischen Verhalten sehr ähnlich. Jedoch kann das Ce4+ sehr deutlich unterschiedlich im Vergleich mit La3+ und Pr3+ reagieren. Dies ist der Fall bei stark oxidierenden Bedingungen. Bei reduzierenden Bedingungen wird das Verhalten von Eu2+ entkoppelt von den benachbarten REE Sm3+ und Gd3+. Eu2+ Ce4+

  9. Mischkristalle 混合晶 1. Beispiel: Olivin (Mg,Fe)2SiO4 例一:橄榄石 Endglied Forsterit Mg2SiO4 Endglied Fayalit Fe2SiO4 Mg2SiO4 Mg1.5Fe0.5SiO4 MgFeSiO4 Mg0.5Fe1.5SiO4 Fe2SiO4 100% 75% 50% 25% 0 % Mg 0% 25% 50% 75% 100 % Fe Die Mischung beider Endglieder ist lückenlos.

  10. Mischkristalle 混合晶 2. Beispiel: Feldspäte 例二: 长石 Endglied Kalifeldspat (Orthoklas) KAlSi3O8 Endglied Natriumfeldspat (Albit) NaAlSi3O8 Endglied Calciumfeldspat (Anorthit) CaAl2Si2O8 Or Al An

  11. Mischkristalle 混合晶 3. Beispiel: Pyroxene (Ca,Fe,Mg)2Si2O6 Endglied Diopsid CaMgSi2O6 Endglied Hedenbergit CaFeSi2O6 Endglied Enstatit Mg2Si2O6 Endglied Ferrosilit Fe2Si2O6 Cpx Mischungslücke Opx

  12. T [°C] T [°C] 1400 1400 1200 1200 Solvus 1000 1000 Enss + Diss 800 800 600 600 0.5 0.2 0.8 Enstatit Diopsid Kasten 3: Mischungslücken und Solvus 混溶空隙区与完全混溶界 Die Mischungsverhältnisse von Endgliedern kann u. a. von Temperatur und Druck abhängen. Oft steigt mit zunehmender Temperatur die Mischbarkeit von Endgliedern. In einem T-X-Diagramm beschreibt der Solvus die Temperaturkurve, oberhalb welcher eine vollständige Mischbarkeit vorhanden ist. Die Fläche unterhalb des Solvus beschreibt die Mischungslücke. Beispiel: Diopsid CaMgSi2O6 und Enstatit Mg2Si2O6 Innerhalb der Mischungslücke koexistieren also zwei Minerale: Enstatit mit geringen Gehalten von Diopsid im Gitter (Enss) und Diopsid mit geringen Gehalten von Enstatit im Gitter (Diss); ss steht für solid solution. Die Anteile von Di in En und von En in Di sind temperaturabhängig.

  13. Mg2+ Ni2+ SiO44- Spurenelemente: kompatibel vs. inkompatibel 微量元素: 兼容与不兼容 Beispiel 1: Silikatische Schmelze mit Mg2+, SiO4- (Hauptkomponenten) und Ni2+ (Spurenelement) in Lösung und koexistierendem Kristall Mg2SiO4 [Cs(Ni) > Cl(Ni)]. 例一: 含有Mg2+, SiO4-(主要成分) 和 Ni2+(微量元素)的硅酸盐熔化液处于液体和 晶体Mg2SiO4 [Cs(Ni) > Cl(Ni)] 共存中

  14. Na+ Br- Cl- Spurenelemente: kompatibel vs. inkompatibel 微量元素: 兼容与不兼容 Beispiel 2: In einem stark eingedunsteten Meerwasser mit den Hauptkomponenten Na+ und Cl- kristallisiert das Mineral Halit (NaCl). Br- ist als Spurenelement in der Meerwasser-Lösung vorhanden. 例二: 海水(含主要成分Na+和Cl-)蒸发后, 结晶出NaCl. 海水含有微量的溴Br-.

  15. Cl bei inkompatiblem Verhalten eines Spurenelements C0 0 1.0 f • Cl bei kompatiblem Verhalten eines Spurenelements C0 0 1.0 f Kasten 4: Spurenelementanreicherung und -Verarmung in einer Flüssigkeit im Gleichgewicht mit einem Festkörper 在液体与固体的平衡中, 微量元素在液体中的加浓和减贫

  16. Tab.5 Kosmische Elementhäufigkeiten in Atomen pro 106 Atome Si 宇宙中元素的出现机率(每106个硅原子中的原子数)

  17. Tab.5 Kosmische Elementhäufigkeiten in Atomen pro 106 Atome Si (Fortsetzung 续表) 宇宙中元素的出现机率(每106个硅原子中的原子数)

  18. Logarithmische Darstellung der Häufigkeit der Elemente im Kosmos 元素出现机率的对数表示

  19. Erdkruste 地壳 3 – 10 km Tiefe bzw. 0 – 40 km Tiefe Oberer Erdmantel 上地幔 40 – 670 km Tiefe Unterer Erdmantel 下地幔 670 – 2900 km Tiefe Erdkern 地核 2900 – 6300 km Tiefe Schalenaufbau der Erde 地球的层状构造

  20. Tab.6 Schalenaufbau der Erde 地球的层状构造

  21. Tab.7 Erdkern 地核

  22. Tab.8 Chemische Hauptkomponenten Erdmantel: 地幔主要化学成分:

  23. Tab.9 Spurenelemente Erdmantel: 地幔的微量元素

  24. Tab.10Chemische Zusammensetzung der ozeanischen Kruste: 海洋地壳的化学组成:

  25. Tab.11 Spurenelemente in der ozeanischen Kruste: 海洋地壳的微量元素

  26. Ozeanische Kruste海洋地壳

  27. Tab.12 Chemische Zusammensetzung der Kontinentalen Kruste: 大陆地壳的化学组成:

  28. Tab.13 Spurenelemente in der kontinentalen Kruste: 大陆地壳的微量元素

  29. Kontinentale Kruste 大陆地壳

  30. Tab.14 Chemische Hauptkomponenten von Granitoiden:

  31. Tab.15 Spurenelemente in Granitoiden:

  32. Tab.16 Chemische Zusammensetzung von Sedimentgesteinen: 沉积岩的化学成分:

  33. Tab.17 Spurenelemente in der kontinentalen Kruste:

  34. Tab.18 Chemische Zusammensetzung des Meerwassers 海水的化学成分

More Related