一、铟的地球化学参数
在元素周期率未被发现以前,铟一直作为锌的同族元素,其电价被确定为+2价。新的元素周期率确立之后,铟的电价改正为+3价,原子量为114.818,位于第五周期第三副族,与铅属于同族元素。
金属铟为银白色,其电子构型为4d185s25p1,容易失去三个电子而成为三价阳离子。铟离子最外层具有18个电子,属于铜型离子,因而,地球化学家们把铟归类于亲铜或亲硫元素,其原子价有+1价和+3价,在自然界,铟的+3价才能形成稳定化合物。
铟有质量数为113In和115In两个同位素。在自然界,113In的相对丰度为4.33%,115In的相对丰度为95.67%,其中115In具有放射性,半衰期为5×1014年,放射出β射线,衰变的终期稳定产物为115Sn。但铟的同位素组成目前研究较少,能否像其他元素同位素组成一样在地质学中得到应用还是一个有待研究的问题。
铟的地球化学参数如表8-1所示,与有关元素离子半径的对比见表8-2。自然界铟常以正3价稳定存在,在此价态下,其离子半径为0.81,与硫化物矿床中通常出现的元素离子相比,阴离子半径与六配位时的Sn4+(0.71)、Zn2+(0.74)、Fe2+(0.72)、Cu2+(0.72)、Sb2+(0.76)较为接近,而与Pb2+(1.24)差别较大。根据刘英俊等(1984)的研究,铟与锡和锌的关系最密切,而它在硫化物矿物中最易于进入四面体配位晶格的硫化物矿物中,具有这种晶体结构的最常见矿物为闪锌矿、黄锡矿和黝铜矿等。近年来的研究显示,在自然界,铟进入由这些离子组成的矿物(硫化物)的顺序大致为:
表8-1 铟的地球化学参数
分散元素地球化学及成矿机制
表8-2 铟与相关元素的离子半径对比表
刘英俊等(1984)认为,在造岩矿物中,铟与Fe3+关系密切。根据我们对一些造岩矿物(包括钾长石、斜长石、角闪石、辉石、黑云母和白云母)中铟含量的分析结果,铟含量由高到低的顺序为:
角闪石(4×10-6~8×10-6)→辉石(2×10-6~5×10-6)→黑云母(1×10-6~2×10-6)→长石—白云母(