元素賦存狀態(tài)研究不僅是地質(zhì)人員研究元素地球化學(xué)規(guī)律、成礦物理化學(xué)條件和礦床成因等的重要依據(jù)，而且也是選礦工藝研究人員制訂工藝流程、 評(píng)價(jià)選礦產(chǎn)品質(zhì)量的科學(xué)依據(jù)。 礦石中有價(jià)元素的可利用性不僅取決于元素在礦石中的含量，還取決于元素的賦存狀態(tài)。

元素在礦石中的賦存狀態(tài)

某種元素在礦石中的產(chǎn)出形式與其自身的晶體化學(xué)性質(zhì)和形成的物理、 化學(xué)條件有關(guān)，元素在礦石中的賦存狀態(tài)可劃分為3種主要的產(chǎn)出形式，即獨(dú)立礦物形式、類質(zhì)同象形式和吸附形式。

A 獨(dú)立礦物

當(dāng)元素呈獨(dú)立礦物形式存在時(shí)，該元素構(gòu)成了礦物的主要和穩(wěn)定的成分之一，并占據(jù)礦物晶格的特定位置。如銅的獨(dú)立礦物有黃銅礦、輝銅礦、赤銅礦、黑銅礦、赤銅鐵礦、孔雀石、藍(lán)銅礦、磷銅礦等。

B 類質(zhì)同象

類質(zhì)同象是元素在礦物中的一種較常見的賦存形式，它是指在礦物晶格中類似質(zhì)點(diǎn)間相互替代而不改變礦物結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。呈類質(zhì)同象形式產(chǎn)出的元素與獨(dú)立礦物形式不同，這類元素通常不是礦物晶格中的主要和穩(wěn)定的成分，而是由于其結(jié)晶化學(xué)性質(zhì)與礦物中的某個(gè)主元素的結(jié)晶化學(xué)性質(zhì)相似，在一定的條件下，以次要元素或微量元素的形式進(jìn)入礦物晶格，這些元素進(jìn)入礦物晶格后不改變礦物的晶體結(jié)構(gòu)。

如果礦物相互替換的質(zhì)點(diǎn)成任意比例無限替換，稱為完全類質(zhì)同象。 例如，鎢鐵礦晶體中 Fe2+被 Mn2+替代的數(shù)量，可以從零一直變化到100%，亦即最后達(dá)到純的 MnW04，即鎢錳礦。其兩端的純組分，稱為端員礦物，如上所述的鎢鐵礦和鎢錳礦。

如果相互替換的質(zhì)點(diǎn)只局限于一個(gè)有限的范圍內(nèi)，稱為不完全類質(zhì)同象。例如，在鉀長石 K[ AISi308]中可有部分 K+被 Na+替代，在鈉長石Na[AISi308]中也可有部分的Na+被 K+替代。再如在閃鋅礦ZnS中，可有 Fe2+替代部分的Zn2+，但替代量不超過約45% (分子數(shù))。 所以，鉀一鈉長石系列和閃鋅礦一鐵閃鋅礦系列都屬于不完全類質(zhì)同象系列。

此外，一些在地売中豐度很低的稀有元素，往往以類質(zhì)同象替代的方式進(jìn)人適當(dāng)?shù)钠渌衔锏木Ц裰?，形成不完全類質(zhì)同象，它們的替代量都非常小。這種微量元素以不完全類質(zhì)同象形式替代晶體中主要元素的現(xiàn)象，在地球化學(xué)中特稱為內(nèi)潛同晶；而這些替代元素則常被稱為類質(zhì)同象雜質(zhì)。

在類質(zhì)同象替換中常把次要成分稱為類質(zhì)同象混入物 。 當(dāng)相互替換的質(zhì)點(diǎn)電價(jià)相同時(shí)，稱為等價(jià)類質(zhì)同象。例如，前述的黑鎢礦(Mn2+與 Fe2+相互替代)、鉀一鈉長石系列(K+與 Na+相互替代)。如果替換的質(zhì)點(diǎn)電價(jià)不同，稱為異價(jià)類質(zhì)同象。例如霓輝石，其(Na,Ca) (Fe3+,Fe2+) [Si206]中的 Ca2+與 Na+以及 Fe2+與 Fe3+之間均為異價(jià)的替代關(guān)系。 任何異價(jià)類質(zhì)同象混晶的類質(zhì)同象替代必須有電價(jià)補(bǔ)償，以維持電價(jià)的平衡。 如霓輝石中，每有一個(gè) Fe2+帶代一個(gè) Fe3+ , 同時(shí)就有一個(gè) Ca2+替代一個(gè) Na+。

稀散元素本身不形成獨(dú)立礦物，只能以類質(zhì)同象混入物的狀態(tài)分散在其他礦物中，如閃鋅礦中的稼、 輝鉬礦中的錸、 黃鐵礦中的鈷等，由于這些元素含量通常極少，因而一般在化學(xué)式中不表現(xiàn)出來。這些稀散元素一般先選載體礦物再用冶金方法回收。