絡合作用與離子交換作用

❶ 什麼叫絡合作用與化合作用有什麼區別

先介紹酸鹼電子理論（Lewis理論、劉易斯理論）：酸是任何可以接受電子對的分子或離子；酸是電子對的接受體，必須具有可以接受電子對的空軌道。鹼則是可以給出電子對的分子或離子；鹼是電子對的機遇體，必須具有未共享的孤對電子。 許多絡合物和有機物都是Lewis酸鹼加合物。 絡合物是典型的Lewis酸鹼加合物，所以絡合作用就是分子或離子經過Lewis理論所描述的過程形成絡合物的化學反應。 絡合物中Lewis酸被稱為形成體（或中心離子），Lewis鹼被成為配體。 沒有必要與化合作用比較，沒有意義。

❷ 絡合作用與氧化還原作用

絡合與氧化還原作用是地下水-岩系統中比較復雜和重要的化學作用。絡合作用有助於了解水中各組分存在的形式，進而對元素遷移、控制等具有重要意義。氧化還原反應對於不同價態的化合物在水中的存在與遷移非常重要，同時Eh也是地下水環境狀態的重要指標之一。

一、絡合作用

溶解在地下水中的物質，可以是簡單的游離態和復雜的絡合化合態。前者如帶電荷的陰、陽離子和中性沒離解的分子（CH₄，CO₂，O₂等）；而後者往往存在於復雜的多組分體系中，即不僅存在著單個的離子，而且這些離子還進行締合。在地下水中物質濃度越大則離子締合過程的意義也越大，也越易形成絡合物。

表5-2是根據地下水實際資料進行絡合作用計算的結果。用於計算的地下水水質類型為常見的Ca—HCO₃型，pH值為8.4。從表中可以看出，地下水中無機碳的主要存在形式是

氧化還原反應與絡合作用不同，一般認為後者在很短時間內就達到平衡，而氧化還原反應達到平衡是緩慢的。

❸ 什麼是腐殖質

腐殖質是有機物經微生物分解轉化形成的膠體物質，一般為黑色或暗棕色，是土壤有機質的主要組成部分（50％～65％）。腐殖質主要由碳、氫、氧、氮、硫、磷等營養元素組成，其主要種類有胡敏酸和富里酸（也稱富麗酸）。腐殖質具有適度的黏結性，能夠使黏土疏鬆，砂土黏結，是形成團粒結構的良好膠結劑。

腐殖質整體呈黑褐色，但不同腐殖物質的顏色因不同組分的分子質量大小或發色基團（如共軛雙鍵、芳香環、酚基等）組成比例的不同而不同，其顏色有深淺之別。

富里酸的顏色較淡，呈黃色至棕紅色；而胡敏酸的顏色較深，為棕黑色至黑色；吉馬多美朗酸的顏色比胡敏酸淺，一般為巧克力棕色。腐殖質的光密度與其分子質量大小和分子的芳構化程度大體呈正相關。

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有機質和腐殖質

土壤腐殖質和有機質屬於不同的概念，腐殖質是指已經腐殖化的有機物質，屬於土壤中比較穩定有機物質。有機質包括腐殖質和沒有分解和沒有完全分解的有機物質，如動植物殘體。

簡單說來，如果蘋果掉到土壤里，那麼這個蘋果可以粗略的認為是土壤中的有機質，而不是腐殖質。但是經過一定時間後蘋果腐爛了，剩下的部分就漸漸的變成了腐殖質。

❹ 表面絡合吸附和離子交換吸附哪個能力大

表面吸附作用指的是在固體表面有吸附水中溶解及膠體物質的能力，比表面積很大的活性炭等具有很高的吸附能力，可用作吸附劑。吸附可分為物理吸附和化學吸附。如果吸附劑與被吸附物質之間是通過分子間引力（即范德華力）而產生吸附，稱為物理吸附；如果吸附劑與被吸附物質之間產生化學作用，生成化學鍵引起吸附，稱為化學吸附。離子交換實際上也是一種吸附。物理吸附和化學吸附並非不相容的，而且隨著條件的變化可以相伴發生，但在一個系統中，可能某一種吸附是主要的。

❺ 腐殖質與金屬離子之間作用關系

無論是煤炭腐殖質還是其他類型腐殖質，都與金屬離子的絡合作用及離子交換作用有著密切的關系。在環境保護方面，可以利用腐殖質與金屬之間的化學作用，來處理含有重金屬離子的工業廢水和含廢油、染料、農葯、細菌等城市污水。農業上可利用腐殖質來富集土壤中的礦物質成分和微量元素，提高肥力。目前我們發現的地下沉積地層中某些金屬礦床的形成，與腐殖質的特殊化學作用有密切的關系。因此，腐殖酸（或黃腐酸）與金屬離子的相互作用關系的研究是一個十分引人注目，又十分重要的課題。

（一）離子交換

從廣義上講，離子交換是指當一電解質溶液與一不溶性物體相接觸時，因該物體基質上帶有正電荷或負電荷的取代基結合著可以移動的離子，則離子交換作用就可以發生。對於腐殖酸或黃腐酸來說，離子交換作用的進行是通過金屬陽離子與腐殖酸和黃腐酸所形成的大分子陰離子原子團相互作用而發生的。在水溶液中，腐殖酸或黃腐酸中離子交換官能團（如—COOH），可以發生電離：

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電離出來的氫離子可以與溶液中的金屬陽離子進行離子交換，這一離子交換過程可以簡單表示為：

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其中Mⁿ⁺表示n價金屬離子。一般情況下，離子交換後所生成的「結合體」，如上式中的（FA—COO）_nM或（HA—COO）_nM均是可以發生電離子離子型基團。目前的觀點，在酸性和中性環境中，腐殖酸或黃腐酸具有羧基型離子交換劑的作用，在鹼性環境中氫離子和苯酚羥基能夠參加離子交換作用。

（二）絡合或螯合反應

經典理論認為，絡合是指由電子供體（配位體，以L表示）的孤電子對，給予電子受體（金屬離子，以H表示），形成帶有共價鍵性質的配位鍵。在金屬絡合物中，一個金屬原子結合了比簡單化合鍵更多的離子或分子。各種配位體中只含有一個可提供電子對的配位原子，如H₂O：、：NH₃、：CN、：F^-等，稱為單齒配位體；如果配位體中含有兩個以上的配位原子，如乙二胺（H₂N^..—CH₂—CH₂—N^..H₂），稱為多齒配位體。單齒配位體以配位鍵與金屬離子結合時，只有一個結合點。若金屬離子的配位數是n，則一個金屬離子可與n個配位體結合，形成ML_n型絡合物，如

、

、

等。單齒配位絡合物ML_n是逐級形成的，絡合物多數不穩定，相鄰兩級的穩定常數相差較小。多齒配位體以配位鍵與金屬離子結合時，每個配位體與金屬離子將有兩個以上的結合點，這樣就形成了環狀結構，配位體好似蟹鉗一樣抓住金屬離子，這類絡合物稱為螯合物。如乙二胺和金屬Cu²⁺的反應：

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由於形成了環狀結構，絡合物的穩定性增高。螯合物的穩定性與成環數目有關。當配位原子相同時，環越多螯合物越穩定；螯合物的穩定性還與螯環的大小有關，一般五員或六員環最為穩定。

1.金屬與腐殖質形成絡合物（螯合物）的本質

腐殖酸和黃腐酸的絡合能力，主要取決於它們的含氧官能團的含量。例如COOH、酚OH和各種C=O基團。還可能包括氨基和亞氨基。腐殖酸或黃腐酸的結構，提供了多種螯合的可能位置。可能在腐殖物質的1，2-二羥基或羥基醌位置上發生絡合作用，腐殖物質中可能有多重配位位置。研究認為，腐殖酸保持Zn至少有三種位置，最不穩定的絡合物據認為是與酚OH和弱酸性COOH聯系在一起；比較穩定的絡合物是包含有強酸性的COOH。雖然強結合Zn只佔總保留量的1%以下，據信其有關位置具有很大的重要性，因為少量的Zn將首先結合為最穩定的絡合物。研究認為，在金屬與黃腐酸的相互作用中有兩種類型的反應，最重要的一種包括有酚OH和COOH基。重要性較差的反應只包括酸度較小的COOH。這個反應是：

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曾應用紅外光譜（IR）技術試圖測定腐殖酸中金屬與羧基結合的離子化程度。分析的基礎是COOH基在1720cm^-1處C=O吸收帶當與金屬離子反應時便消失，而新的吸收帶出現在近1600cm^-1和1380cm^-1處。這些帶分別為COO^-結構不對稱和對稱伸縮振盪所形成的。不對稱帶的位置，提供了它的鍵是離子鍵抑或共價鍵的跡象。尤其是當形成共價鍵時，不對稱帶便移向較高的頻率。Stevenson的結論是，對於Cu²⁺，在添加的金屬離子水平低時形成共價鍵，但當腐殖酸被這種金屬飽和時，離子鍵便逐漸增加。有些IR研究表明，OH、C=O和NH基在COOH基以外亦參與了金屬離子的絡合。Robert 利用核磁共振技術（NMR）研究腐殖酸與金屬離子絡合位置，認為起主要作用的官能團是羧基COOH和羥基OH。在黃腐酸（腐殖酸）與金屬離子相互作用時，通常認為對一價金屬離子可能是離子交換，而對於多價金屬離子則可能既有離子交換又有絡合（或螯合）作用。同離子交換作用一樣，黃腐酸（腐殖酸）分子中的羧基（—COOH）和酚羥基（—OH）也是與金屬離子進行絡合（或螯合）的主要部位（結合點）。特別是鄰苯二甲酸型（即兩個羧基處於芳環的兩個相互相鄰的位置上）的鄰位羧基和水楊酸型（即一個羧基和一個羥基處於芳環的兩個相互相鄰的位置上）的鄰位羧基與酚羥基是發生絡合（或螯合）的主要部位（結合點）：

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另有研究證明醌羰基和鄰位酚羥基結構以及互為鄰位的兩個酚羥基結構也有可能成為金屬離子絡合的部位（結合點）：

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實際上，在分子較大、結構較復雜的黃腐酸（腐殖酸）分子中不會僅存在一種類型的絡合位點，而是幾種類型同時共存，即便是同一類絡合位點，由於所處的化學環境不同，絡合能力也會有所不同。因此，黃腐酸（腐殖酸）對金屬離子的絡合，有可能是多個位點同時發生，而最終得到混合型的金屬絡合物（或螯合物）。但是也並非完全不可控制，如果我們對絡合環境的pH值加以控制，就有可能使得某種類型的絡合成為主要形式。一般認為在中性和酸性環境中（pH=4～7），黃腐酸（腐殖酸）的鄰苯二甲酸型的兩個鄰位羧基易發生絡合（或螯合），其金屬絡合物以下列兩種結合形式為主：

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在鹼性環境中（pH＞7），酚羥基上的氫才能發生解離，使得黃腐酸（腐殖酸）金屬絡合物以另外兩種結合形式為主：

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Schnitzer研究腐殖酸與金屬離子的絡合反應，認為即存在單齒的也存在多齒的絡合。絡合的形式是多樣的，多核絡合物也可能存在，其中一些腐殖酸和黃腐酸與金屬的反應重要類型已經被證實：

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一些金屬離子與腐殖酸絡合物形成腐殖酸鹽的順序是：

。

腐殖質與金屬離子形成腐殖酸鹽絡合物與 pH 值關系，已有研究證實，他觀察到在Cu²⁺、Zn²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺、Al³⁺與腐殖酸形成絡合物後，若在酸性介質中，會發生不溶性腐殖酸鹽沉澱。沉澱物中各種金屬含量受pH值影響較大。當pH=1時，所有絡合物完全溶解。

2.腐殖酸鹽或黃腐酸鹽絡合物溶解性質

腐殖酸和黃腐酸可與多價金屬離子形成可溶和不溶的絡合物，這種溶解性質決定了在地球化學環境中金屬元素的遷移和金屬沉積礦床的形成。黃腐酸由於其高度酸性和較低的分子量，所以它的金屬絡合物溶解度要遠大於腐殖酸。

實際上，在地球化學環境中，金屬離子與腐殖質之間的作用關系是相互的，一方面金屬離子可與腐殖酸或黃腐酸形成不溶性鹽而發生沉澱；另一方面腐殖質的絡合能力束縛了金屬離子從而影響了腐殖質的溶解特性。當腐殖酸或黃腐酸溶解於水中時，酸性基團就發生解離，由於帶電基團排斥的關系，分子成為伸展的結構。當加入金屬離子時，通過形成鹽而降低電荷，分子便萎縮，因而降低了溶解度。多價陽離子亦具有將各個分子連接起來以形成類似鏈狀結構的潛能。按照Stevenson的理論，腐殖酸的金屬絡合物在低金屬-腐殖酸比率時（鏈中有少數相結合的分子）是可溶的，但是，當鏈狀結構增長而且游離的COOH基通過鹽橋而中和時，便發生沉澱。發生沉澱的條件受離子強度、pH、腐殖酸濃度和金屬陽離子類型等因素的影響。

下面的圖解說明了以上的情況，金屬離子（B）將兩個分子結合在1條鏈中：

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金屬離子與腐殖物質相互作用而被固定，可通過或者形成不溶性絡合物，或者與黏粒表麵包被的腐殖質起固相絡合。通過在黏粒—有機質界面上的直接交換，或通過形成可溶性絡合物後又被礦物表面吸附而連結起來，是可以發生吸著的。有些陽離子將腐殖質絡合物連結到黏粒表面上，其他的占據著邊緣的位置並易與土壤溶液的配位體進行交換。

3.黃腐酸（腐殖酸）與金屬離子絡合作用的研究方法

雖然由於黃腐酸（腐殖酸）都是非均質性的化合物，使其與金屬離子的相互作用不能夠用嚴格的數學術語來描述，也較難於精確量化和解釋。那些在獨立化學體系中定義清楚的概念，如配位體濃度（絡合容量）、穩定常數等，對黃腐酸（腐殖酸）類物質來說就變得意義模糊不清了。然而相關材料信息的積累，卻可以幫助我們描繪出可以用來解釋黃腐酸（腐殖酸）類物質的「平均行為」的簡易方法。在對黃腐酸（腐殖酸）與金屬離子絡合作用的研究中，絡合穩定常數是描述絡合反應最重要的特徵數據。

目前測定黃腐酸（腐殖酸）與金屬離子絡合反應的條件穩定常數已有許多方法，但是都不甚完善。應用最廣泛的要數離子交換法和電化學法。現分別簡單介紹如下：

（1）離子交換平衡法

配位體（L）和金屬離子（B）進行絡合（或螯合）反應，可以用以下平衡式表示為：

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因此絡合物（或螯合物）形成常數或穩定常數是：

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在一金屬離子的溶液中，加入一定的陽離子交換樹脂，達到平衡後，吸附在單位質量樹脂上的金屬摩爾數M_r和溶液中金屬摩爾濃度之比用λ₀來表示，則

λ₀=M_r/［B］ （6-2）

λ₀是可以通過實驗方法進行測定的數值。

保持其他條件不改變，只是加入了配位體L，此時達到一新的平衡，單位質量樹脂上吸附的金屬摩爾數M_r和溶液中游離金屬離子加絡合物濃度之和的比用λ來表示，即：

λ=M_r/（［B］+［BL_n］） （6-3）

將式（6-2）與式（6-3）聯立可得：

［BL_n］=M_r/λ M_r/λ₀ （6-4）

現將式（6-4）和式（6-2）代入式（6-1）可得：

K=（λ₀/λ-1）/［L］ⁿ（6-5）

或

lg（λ₀/λ-1）=lgK +nlg［L］ （6-6）

如果以lg（λ₀/λ-1）對lg［L］作圖，則縱坐標的截距就是lgK，斜率即為n值，從而就可以求得絡合穩定常數K值。

這一方法只適用於單核絡合物，即BL_n型的絡合物，n必須是等於1或大於1的整數。

（2）陽極溶出伏安法（ASV）

陽極溶出伏安法（ASV）是一個極化微電極上利用控制一定的電極電位——預電解位，另一個電極為工作電極。使水溶液中的金屬離子有選擇地在電極上被還原生成金屬，經過一定時間的預電解電極上積累了一定濃度，然後用各類極譜儀記錄金屬氧化生成離子（稱陽極溶出）所產生的電流-電壓曲線圖。溶出峰電流I_p與被測定離子濃度［B］之間的比例關系簡單地表示為：

I_p=k［B］

上式中k的含義與實驗條件和儀器參數有關，可以由滴入已知濃度c（B）的標准金屬溶液與測定出的峰電流值之間的關系曲線的斜率算出。

如果溶液中存在可與金屬反應生成絡合物的有機配位體L（如黃腐酸和腐殖質），則有絡合反應：

mB +nL==B_mL_n

k=［B_mL_n/［B^m］［L］ⁿ

式中［B］、［L］——分別是游離金屬離子和游離配位體的濃度；［M_mL_n］——絡合物的濃度；m，n——配比系數；k——絡合物生成的條件穩定常數。

對於黃腐酸和腐殖質這樣結構不確定的有機配位體，只能考慮平均的總的條件穩定常數，以1：1配比求取的條件穩定常數可簡化為：

k=［BL］/［B］［L］

式中絡合物的濃度相當於已結合金屬的濃度，即

［BL］=c_B［B］

已結合的配位體濃度也與已結合金屬的濃度相等。而游離配位體濃度［L］則等於總配位體濃度［L₀］與已結合配位體濃度之差：

［B］=［L₀］（c_B［B］）

可得下式：

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既然游離金屬離子濃度與結合金屬濃度之比［B］/c_B［B］對游離金屬濃度［B］作圖，可以獲得一條直線，從直線斜率B和截距A就可以求得絡合反應的條件穩定局勢常數：k=B/A。

陽極溶出伏安法（ASV）所得金屬濃度不單是游離金屬離子，而是電化學不安定態的金屬，既包括穩定常數較小的弱絡合物，也包括動力學上迅速解離的絡合物。此法測定腐殖質以及結構不明的天然有機物與金屬絡合物的總平均條件穩定常數是一個較實用的可靠方法。

（三）還原反應

腐殖質中含有相當可觀的自由基（free radicals），它屬於半醌基結構，既能氧化成醌又能還原成酚，因此他們是電子的給體也是受體。腐殖酸中的半醌基比黃腐酸中佔有更重要位置。這些自由基可以是永久性的組成部分，也可以是相對暫時性的組成部分。它受pH變化的化學反應、或輻射等因素影響而產生。自由基可以有幾分鍾的或幾小時的存在時間，這些自由基的存在，對地球化學環境中的一些聚合或氧化還原反應起著重要作用。腐殖質可以以還原電位+0.5～0.7eV還原許多金屬離子，這對可還原金屬的遷移有很大的影響。

腐殖質能還原某些氧化態的金屬離子，最典型的情況是Fe³⁺還原為Fe²⁺，據研究腐殖酸可以還原Fe³⁺為Fe²⁺，而且在pH=3的條件下，腐殖酸對 Fe³⁺還原作用最強。Szalay（1982）實驗證實，腐殖酸可還原流動的偏釩酸陰離子（

VO₃-），此種陰離子可以被還原為（VO⁺），而這種陽離子可以由腐殖酸的陽離子交換性質牢固地結合。

❻ 有機質在成礦過程中的作用

一、古石油包裹體的存在證實瀝青直接來自石油

有人認為幔源非生物成因可以形成瀝青(張景廉等，1998)，因此瀝青產於玄武岩中自然會使人想到該瀝青會不會是幔源非生物成因的?毛景文等(2003)和李厚民等(2004b)通過碳同位素組成研究認為瀝青是生物成因的，其δ¹³C_V-PDB為-33.2‰～-27.3‰，平均-31.97‰。

玄武岩銅礦石石英中古石油包裹體的發現，進一步確證了瀝青不但是生物成因的，而且直接來自石油。滇黔交界地區玄武岩銅礦中瀝青只有一個期次，自然銅呈片狀充填於瀝青的裂隙中;銅廠河玄武岩銅礦中的古石油也只顯示為一個期次的產物。古石油包裹體中固體瀝青分布於包裹體壁附近並與液態烴共生，其形態和產狀表明其不是形成於石英之前的固體捕獲物，而是捕獲後石油變質形成的。在成礦熱液進入古油氣藏之前，古油氣藏中的石油未發生裂解，為均一的液相。只有這樣，古石油才能被成礦熱液中沉澱的石英以均一的液相捕獲形成有機包裹體。由於受到後期熱變質作用，原來均一的石油裂解為固體瀝青、液態烴和氣相，後二者極易溢散，有的運移到其他部位重新形成油氣藏，僅將固體瀝青殘留在了古油氣藏中，只有以包裹體形式圈閉在封閉性好的石英中的古石油才能完整地保留其裂解後的固體瀝青、液態烴和氣相。但是，同一成礦熱液中沉澱的自然銅等礦物又沿固體瀝青的裂隙分布，表明瀝青的形成不晚於成礦作用。因此有理由推斷，古石油熱裂解形成瀝青是由成礦熱液引起的，與有機包裹體共生的氣液包裹體的均一溫度為190～290℃，據瀝青的反射率估計的溫度為159～229℃(李厚民等，2004c)也說明了這一點。

二、地質構造條件有利於形成古油氣藏

岩漿成因的玄武岩本身不可能形成生物成因的瀝青。因此大面積面型分布的瀝青是異地來源的。也就是說，本區曾經形成過古油氣藏。事實上，火山岩型油氣藏並不鮮見，日本、美國、俄羅斯、委內瑞拉、亞塞拜然、印度尼西亞、越南等國家均有火山岩型油氣田，我國的克拉瑪依油田、遼河油田、山東濟陽拗陷、內蒙二連盆地、渤海灣盆地、蘇北盆地、南襄-江漢盆地、三水盆地、珠江口盆地、東海盆地和鶯歌海盆地等均有與火山岩有關的油氣藏(劉詩文，2001;金強，2001;張新榮等，2001)，在四川盆地西南部峨眉山玄武岩中已獲得了高產工業氣流(牛善正等，1994;宋文海等，1994)。而本區的地質構造條件也有利於形成古油氣藏。

1.烴源岩

筆者在滇東北玄武岩銅礦外圍的大關縣城附近及彝良縣毛坪鄉附近的茅口灰岩中均發現有大量瀝青等石油殘跡(圖版Ⅱ-1)，表明下伏地層尤其是下二疊統茅口灰岩有條件提供烴源。四川盆地西南部峨眉山玄武岩氣藏中天然氣的δ¹³C₁為-28.10‰，δ¹³C₂為-31.08‰，下二疊統陽新組氣層天然氣的δ¹³C₂為-31.5‰，威遠震旦系和三疊系氣藏中天然氣的δ¹³C₁為-32‰～-33‰，上二疊統長興組天然氣δ¹³C₁為-32‰、δ¹³C₂為-35‰～-36‰(宋文海等，1994)，可見玄武岩中天然氣的碳同位素組成與下二疊統陽新組的相似，而與震旦系、上二疊統長興組及三疊系的差異較大，表明其源岩更可能為下二疊統陽新組。玄武岩中瀝青和天然氣均源自下伏地層，天然氣有可能是古油氣藏中石油分解後氣相運移、重新聚集成藏的結果;而瀝青是古油氣藏中石油分解後的原地殘留物。本區銅礦石中固體瀝青碳同位素組成與四川盆地西南部峨眉山玄武岩氣藏中天然氣的碳同位素組成有差異，可能是石油裂解過程中同位素分餾造成的。

2.儲集層

瀝青主要分布於上二疊統玄武岩組第四岩性段下段(P₃e¹₄)，表明該層位是古油氣藏的儲集層。第四岩性段下段厚50～70m，由3～5個玄武岩流(旋迴)組成，單個玄武岩流厚10m左右，每個玄武岩流的下部一般為緻密塊狀玄武岩，向上杏仁逐漸增多，頂部多過渡為厚數十厘米至2m的角礫狀玄武岩，各玄武岩流之間有時有噴發間歇期形成的含碳泥質粉砂岩、沉積凝灰岩等薄夾層。角礫狀玄武岩呈層狀順層產出，其角礫為單一的玄武岩，有時具有可拼接性;其膠結物不是火山凝灰物質，而是熱液礦物石英、方解石、沸石等。因此筆者認為這種角礫岩不是火山角礫岩，而可能是淬碎角礫岩或構造角礫岩。推測構造角礫岩的成因為:當玄武岩漿噴溢時，玄武岩流的頂部由於氣體的溢出而發育氣孔;當發生構造變形而褶皺時，易於沿玄武岩流之間的層面發生構造滑動，滑動面附近的氣孔狀玄武岩容易破碎呈構造角礫岩帶。這種角礫構造及氣孔成為後來石油及成礦熱液充填的有利空間。當岩石中裂隙十分發育時，瀝青及熱液礦物沿裂隙充填、交代，顯示熱液礦物「膠結」具有可拼接性的玄武岩角礫的外貌。

3.蓋層

第四岩性段上段(P₃e²₄)為厚層塊狀玄武熔岩，緻密，杏仁不發育，厚50～70m，其與上覆的晚二疊世宣威組((P₃x)底部粘土岩一起構成了古油氣藏的蓋層。

4.圈閉

在後期構造作用下，上述儲、蓋組合變形形成背斜等構造圈閉，而斷裂構造將下部烴源岩中的石油導入該圈閉中形成油氣藏。

黔西威寧縣銅廠河玄武岩銅礦床就是背斜圈閉形成古油氣藏和銅礦床的典型實例(圖3-7)，該礦床的銅礦體順層產出，呈背斜形態，礦體中瀝青發育，銅礦石石英中有古石油包裹體(見前述)。

三、古油氣藏對銅礦化的控制以還原作用為主

冉崇英等(1998)通過對砂岩銅礦的研究，總結出有機質在金屬成礦過程中有如下四方面的作用:

(1)絡合作用:腐殖酸、氨基酸或短鏈羧酸(如乙酸)都可以與一些金屬元素形成穩定的絡合物而遷移，石油因含N、O、S的配體，能從鹵水中萃取金屬元素使之絡合遷移;

(2)吸附作用:富里酸可吸附大量的游離銅，乾酪根類似活性炭，亦具強的吸附作用;

(3)陽離子交換作用:沉積物孔隙水中的過渡金屬元素不斷地與被腐殖質吸附的K、Na、Ca、Mg等離子交換而在有機質中富集;

(4)還原作用:早期成岩階段，細菌還原作用生成還原硫，改變成礦環境。許多有機質(如煤、乾酪根、短鏈羧酸)都具有一定的還原金屬能力。與金屬成礦有關的有機質中真正起作用的是這些物質中的含O、N、S配位體或極性基團以及其還原性。

冉崇英等(1998)的研究還表明，滇中砂岩銅礦不同世代的有機質與金屬作用的方式及其作用結果是不同的:

(1)Cu的表生聚集和礦源層的形成與腐殖酸的絡合、吸附作用關系密切;

(2)成岩成礦階段:成礦流體為NaCl-CaCl₂型，羧酸的絡合作用較重要;

(3)改造成礦期:成礦流體為Na₂SO₄-NaCl型，則高成熟乾酪根與瀝青甲烷氣的還原作用更為重要。

本區玄武岩型銅礦主要為後生熱液型銅礦，銅礦石中大量發育高成熟的瀝青和炭質，因此瀝青、炭質及甲烷氣的還原可能在成礦過程中起了重要作用，本區Cu以低價的自然銅形式沉澱證明了這一點。

控制油氣藏形成的圈閉構造同樣也是控制銅礦化的圈閉構造，銅礦化與古石油一樣，也主要發育於玄武岩組第四岩性段下段的角礫狀玄武岩層中，上覆的第四岩性段上段塊狀玄武岩和宣威組底部粘土岩蓋層同樣也有利於成礦流體圈閉而不至於溢散。因此，銅礦成礦與古石油成藏具有同空間關系。

古油氣藏中的石油等有機質流體與成礦流體發生化學反應而使成礦物質沉澱下來。前人研究認為有機質在金屬成礦過程中有絡合、吸附、陽離子交換和還原四方面的作用，而在改造成礦期，高成熟乾酪根與瀝青甲烷氣的還原作用更為重要(冉崇英等，1998)。電子探針特徵X-射線面掃描分析(圖版Ⅹ-1、2、3、4、5、6、7、8)表明，本區有機質對玄武岩銅礦的控制以還原作用為主，而絡合、吸附、陽離子交換等作用不明顯，因為瀝青中沒有浸染狀分布的銅元素，表明古石油不是銅成礦物質的搬運介質。本區玄武岩中磁鐵礦發育，岩石磁性很強。但不發育瀝青的礦化蝕變玄武岩的磁性大大減弱，磁鐵礦被赤鐵礦、褐鐵礦等高價氧化鐵代替。這表明，成礦流體為氧化性強的熱液，Cu等成礦物質在成礦流體中以Cu⁺(和/或Cu²⁺)狀態存在。

一般的油氣藏分為三個帶:下部為較重的水帶，中部為油帶，上部為較輕的氣帶(氣頂)。這種結構與前述玄武岩銅礦的礦化蝕變垂直分帶具有很好的對應性。筆者認為這種對應性不是偶然的，而是具有成因聯系。筆者推斷如下:古油氣藏下部的水帶還原性較弱，氧化的含銅流體進入還原的水帶時，成礦流體中的Cu會與水帶中的S發生反應形成輝銅礦等硫化物，因此輝銅礦化發育於下部;當氧化的成礦流體進入中部強還原的油帶時，受成礦流體熱量的影響，古石油發生熱裂解而殘留下固體瀝青，而成礦熱液中的Cu⁺(和/或Cu²⁺)被還原成Cu⁰狀態的自然銅沉澱成礦，在發生自然銅礦化的同時，有方解石從熱液中沉澱，因此自然銅多發育於中部，與瀝青及方解石密切共生;當成礦流體進入上部的氣帶時，受強還原的烴類氣體的影響，成礦熱液中的Cu⁺(和/或Cu²⁺)同樣被還原成Cu⁰狀態的自然銅沉澱成礦，造成上部只有自然銅而沒有瀝青的礦化特徵。

❼ 什麼叫絡合作用

高中涉及的配合物較少，
主要有，nh4+、ag(nh3)2+、h2ptcl4(順反)、
[cu(nh3)4]2+、[cu(h2o)4]2+、[cucl4]2−、fe(scn)3
除了nh4+、ag(nh3)2+、[cu(nh3)4]2+、fe(scn)3需要了解一些反應外，其他的僅僅是出現過

❽ 陽離子交換作用 對土壤污染有何影響

陽離子交換使土壤比較重要的性質之一,使土壤本身的特有屬性,主要原因就是土壤膠體的負電特性,其電荷分為可變電荷和固定電荷,當pH較低時（到達等電點時）,整個性質就會發生變化.陽離子交換,顧名思義,負電荷的土壤膠體表面吸附有一些可交換態的陽離子如K、Mg、Ca等,當污染物特別是重金屬類物質與土壤接觸時,由於其於土壤膠體表面基團具有更強的結合能力,從而取代部分正電性基團,但是陽離子交換過程並不穩定,屬於靜電作用,因此自身並不穩定,如上述內容所說,易受pH影響,低pH條件下容易被淋洗.同時由於其具有很強的水溶性,因此生物有效性較高,容易被動植物吸收而貯藏在體內,是土壤化學反應較為活躍的一部分,受土壤環境影響較大.
吸附作用是一種泛稱,涉及內容較多,分配、離子交換、絡合等都包括在內,以有機質吸附為例,土壤環境中存在很多的有機污染物如農葯（有機氯、有機磷）、PAH、PCBs等,通過分配作用,這些污染物易與土壤中的腐殖質、植物殘體、黑炭等結合,這一過程既可以促進有機污染物的分解,也可以抑制該過程.例如一些污染物進入當碳粒內部,從而抑制微生物的降解,也就限制了污染物的降解,但是也有一部分可能絡合在碳顆粒表面,碳粒表層有較大的比表面積,提供了大量的微生物附著位點,為其降解提供了條件,本身也可以當做電子受體.
這一問題應因具體環境而異,因污染物性質變化而異,環境是復雜的體系,具體結果如何完全看如何讀復雜過程進行解讀,現在很多過程還是無法解釋清楚的,我們目前位置更多的是控制條件,找出影響因素,因此並不是雖有條件都適用的.

❾ 腐殖質有什麼作用

腐殖質具有適度的黏結性，能夠使黏土疏鬆，砂土黏結，是形成團粒結構的良好膠結劑。能夠產生有機膠體對金屬離子的表面吸附和離子交換吸附作用，以及腐殖酸對元素的整合作用與絡合作用。

此外，一些腐殖質能頑強地抵抗微生物的吞食，這種抵抗是重要的，因為它能保持土壤有機質水平，而且還有助保障氮和其它必需營養，這些都存在抗分解的腐殖質復合體結合中。

(9)絡合作用與離子交換作用擴展閱讀：

土壤腐殖質一般粘附在土粒的表面，它的多少主要是調節土壤顏色的深淺，黑色的土壤一般是腐殖質含量較高的，因為腐殖質呈黑色和棕色，「黑土地油汪汪，不上肥也長糧」的農諺就是這么來的；而腐殖質含量少時，土壤則呈現灰色或灰白色，如新疆灰漠土。

土壤的顏色不同也會影響土壤溫度。土色深的，吸收陽光能力強，土溫升高得快，土色淺的, 吸收陽光的能力弱,土溫升高的慢些。土壤的溫度與種子發芽、根系生長、微生物活動有著密切關系。

❿ 表面絡合 與 離子交換有區別呢

絡合可以分為表面絡合和內絡合，表面絡合屬於非專屬吸附，應該不是形成絡合物吧