简述硫、氟、氯等在热水溶液中的行为与作用

正确答案： H₂S、HS^-和S^2-在氧逸度值较低条件下稳定，H₂S在酸性至中性介质中稳定。随着介质PH值增大，依次出现HS^-和S^2-的稳定区。在高氧逸度条件下，S和HSO₄只能在酸性介质中稳定，而SO₄^2-在PH大于2的介质中都稳定。当温度从25℃上升到250℃时，H₂S、HS^-稳定区界线向PH值降低的方向移动，与此同时，HSO₄和-SO₄^2-的稳定区界限向PH值升高的方向移动。
①升高温度有利于硫在岩浆中溶解，其溶解度与岩浆中铁含量硫在岩浆中的存在形式也与岩浆中铁含量有关。对于中酸性岩浆，Fe0含量为1.806-4.5%，硫在这种岩浆中主要以FeS形式存在。对于碱长花岗岩，Fe0含量小于1%，硫在这种岩浆中主要以S^2-、HS^-和H₂S形式存在。
②在大于350℃和小于500℃的条件下，溶液和流体中的H₂S是硫的主要存在形式。H₂S在流体中的溶解度随温度升高而增大，与硫在岩浆中的行为相似；但是，随着压力增加，H₂S在流体中溶解度降低。同时降低温度和压力则有利于溶液中H₂S浓度的提高。
③在小于250℃条件下，H₂S（气）-H₂S（液）、H₂S0₄^-=SO₄^2-+H和+H₂S（液）=HS^-+H⁺的平衡常数依次减少，说明在低温下，硫在溶液中主要以H₂S（液）、SO4^2-和HS^-形式存在。在150-250℃范围内，硫在溶液中可能以H₂S（液）为主。
④H₂S（液）、HS^-和S^2-在fO₂、值较低的条件F稳定，此外，H₂S（液）在酸性至中性介质中稳定，随着pH值增大，硫在溶液中依次以HS^-和S^2-为的主要存在形式。
2）氟、氯等在热水溶液中的行为与作用
在岩浆侵入作用和结晶作用早期，氟总是保留在熔体中。在中酸性岩浆结晶晚期，只有当大量钠和钾进入铝硅酸盐结构中形成钾长石和钠长石时，大量氟才有可能被分离出来，形成含氟矿物：在岩体中形成黄玉、含氟磷灰石或氟磷灰石，在碳酸盐围岩中形成萤石。总之，氟对某些成矿元素（如w、Sn、Be、Nb、Ta和Pb、Zn）的活化与搬运作用只在岩浆演化晚期才显示出来。氟对锡的搬运和沉淀可能象EapcyKOB（1953）指出的那样，氟与锡可以形成Na₂[Sn（OH）₂F₄）络合物，该络合物按Na₂[（OH）₂F₄]=Sn0₂+2NaF+2HF反应分解形成锡石。该反应产生的HF与岩体中的钾长石和斜长石发生反应，导致黄玉、白云母、萤石和石英的生成。总体看，在成矿元素搬运方面，氟的作用比氯的大。
与氟相比，氯更倾向于分配在流体中。氯化物流体与硅酸盐熔体的互相作用以阳离子交换反应为主。在氟化物（NaF或KF）水溶液与中酸性硅酸盐熔体互相作用过程中，NaF或KF进入熔体，以分子溶解反应为主。阳离子交换反应导致了酸碱分离，形成了不同成分的熔体和流体。富含氯的高温流体可以从岩浆中活化和搬运Cu、Pb、zn等成矿元素。从岩浆上升直至岩浆定位和结晶结束，氯都具有从岩浆、晶体中萃取Cu、Pb、zn的能力。地壳中的断裂作用容易引起富含金属元素的氯化物高温流体从岩浆或岩体中分离出来，沿断裂带运移并与那里的岩石互相作用。温度、压力的降低和pH值的升高促使Cu、Pb、Zn的氯络合物分解，引起金属元素沉淀、富集和成矿

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