岩石地球化学4讲述.ppt

第一节、主量元素数据处理与解释 第二节、微量元素数据处理与解释 第三节、同位素数据处理与解释 第二节、微量元素数据处理与解释 一、控制微量元素行为的地球化学规律 二、稀土元素处理和解释 三、微量元素处理和解释 第二节、微量元素数据处理与解释 一、控制微量元素行为的地球化学规律 微量元素 （痕量元素，trace elements) 岩石中含量0.1%的， 用ppm (?g/g, 10－6), 或者 ppb (ng/g, 10－9)表示 第二节、微量元素数据处理与解释 一、控制微量元素行为的地球化学规律 微观规律——地球化学亲和性、类质同象法则、晶体场理论（对过渡金属），归纳为：化学和晶体化学因素，包括原子（离子）的半径、配位数、原子和离子极化、最紧密堆积等 宏观规律——体系性质和热力学规律的影响，如体系的化学组成、温度、压力、氧化还原电位等 矿物——是组成地球的基本固体物质，元素赋存在矿物之中，通过矿物的形成和变化而具体体现。两相平衡共存——是控制微量元素分布和分配的主要过程，微量元素在固相－固相、熔体－熔体、熔体－固相之间分配是控制元素分布和含量变化的主要过程，也是宏观表现。 微量元素行为的宏观表现 部分熔融产物Ol＋Sp ＋ melt 按照元素在岩浆作用中行为分类 相容元素：——D1, 优先进入矿物相，或残留相 例如：Ni, Co, V, Cr 不相容元素：——D1，优先进入熔体相， D0.1为强不相容元素, 例如：大离子亲石元素——K,Rb,Cs,Sr,Ba 高场强元素——Nb,Ta,Zr,Hf 高场强元素(HFSE，High Field-Strength Elements) 元素的电荷(Z)与其半径(r )比值称为场强，相当于电离势， 如果Z/r3.0 (2.0), 称为高场强元素 如果Z/r 3.0，称为低场强元素。 第二节、微量元素数据处理与解释 一、控制微量元素行为的地球化学规律 二、稀土元素处理 三、微量元素处理 四、数据解释 57-71号：15个元素+Y=16个元素 La,Ce,Pr,Nd, Pm, Sm, Eu, Gd,Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu＋Y La,Ce,Pr,Nd, Pm, Sm, Eu, 为什么用球粒陨石? 陨石 陨石是落到地球上来的行星物体的碎块.可能起源于彗星.更可能来自火星和木星间的小行星带.陨石可由显微质点大小到具有几千公斤的巨块.每年落到地球表面大约有500个陨石,总质量可达3×106至3×107t.每年见到其殒落,又能找到的陨石仅5到6个. 陨石具有多种多样的类型,从几乎全部由金属组成的类型,到几乎全部由硅酸盐组成的类型.对陨石进行分类是困难的,并且存在许多争论.通常根据其中的金属含量,首先将陨石划分为四种主要类型： 为什么用球粒陨石?球粒陨石的非挥发性成分可以代表原始太阳星云的平均化学成分=地球整体成分 Rudnick Gao, 2005 Rudnick Gao, 2005 常用的球粒陨石和原始地幔标准化数值 La,Ce,Pr,Nd, Pm, Sm, Eu, Gd,Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu Niu Y, 2006 （La/Sm）N＞1 为P型，即富集型， 地幔热柱或异常型； （La/Sm）N≈1为T型，即过渡型； （La/Sm）N＜1为N型，即正常型， 对应的REE分布型式为亏损型。 Sun MacDonough, 1989 （La/Sm）N＞1 为P型，即富集型， 地幔热柱或异常型； （La/Sm）N≈1为T型，即过渡型； （La/Sm）N＜1为N型，即正常型， 对应的REE分布型式为亏损型。 [La/Yb]N=24-96 举例：西藏钾质超钾质岩石 标准化后的重要参数 4. Eu异常 δEu (Eu/Eu*)＝ （δCe (Ce/Ce*)与此类似 δEu1 正异常 δEu＜1 负异常 δEu＝1 无异常 Eu/Eu*=0.5-0.7 [La/Yb]n=24-96 标准化后的重要参数 Eu异常产生原因 例如，碱性花岗岩（A型花岗岩）起源于深源，经部分熔融、分离结晶等复杂成岩过程后，最终将形成具明显负铕异常的“V”字型模式曲线。 福建魁岐晶洞碱性花岗岩（A型花岗岩）（洪大卫，1985） 不同矿物具有不同的REE分配系数，斜长石对Eu的分配系数远远大于其它REE，在各类岩浆岩中Eu异常的产生常与斜长石的结晶有关， 例如： 1.在岩浆分离结晶过程中，斜长石的大量晶出将导致残余熔体中形成明显负异常。 2.在部分熔融中，斜长石的熔融导致熔体中Eu正异常。 Table 9-3 . Batch Fractionatio