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第六章 微量元素地球化学原理 微量元素地球化学原理 一、微量元素的概念和稀溶液的性质 微量元素的概念：0.1% 研究意义 例：混合物或固溶体的性质，如盐水溶液的冰点降低，沸点升高；混合气体的蒸气压降低以及热力学性质等 微量元素地球化学原理 1.溶质、溶剂和稀溶液 溶质：含量较少的部分 溶剂：较多的部分 稀溶液的性质：溶质与溶剂之间的相互作用可以忽略 微量元素地球化学原理 2.稀溶液的性质(=理想溶液) (1)溶剂性质遵守拉乌尔定律： 溶剂的活度等于纯溶剂的活度与其摩尔分数的乘积： aj = aoj ? Xj (fj = foj ? Xj);(Pj = Poj ? Xj) (2)稀溶液溶质的性质遵守亨利定律： 即溶质的活度与溶质的摩尔分数成正比： ai = ?i ? Xi (fj = ?i ? Xj);(Pj = ?i ? Xj) 微量元素地球化学原理 二、微量元素的分配系数 (一)分配系数的测定 1.天然样品： 利用地质体中两种平衡相中元素（如火山岩中斑晶和玻璃） 2.人工实验： 微量元素地球化学原理 (二)分配系数的影响因素 1.温度 微量元素地球化学原理 2.压力的影响： 微量元素地球化学原理 3.熔体的总成分（溶剂）影响 微量元素地球化学原理 （三）岩浆过程微量元素的定量模型 1.岩浆结晶作用模型 Cl/C0=F(D-1) 2.岩石部分熔融模型(批次部分熔融模型) Cl/C0 = 1/[D(1-F)+F ] 微量元素地球化学原理 (四)微量元素分配系数的应用 1.地质温度计 微量元素地球化学原理 2.研究地球化学过程的平衡程度 根据两种相，如矿物与矿物、矿物与熔体（玻璃）等之间微量元素的分配特征进行研究 微量元素地球化学原理 3.研究地质作用过程 沉积盆地演化历史的研究 例：德国司塔斯福特的策克斯泰因岩系中盐层的成因。实测25C时获得： 微量元素地球化学原理 三、稀土元素的地球化学及其应用 (一)稀土元素的地球化学性质 原子序数：57-71 电子构型： 价态：主要为三价， Eu2+ (Yb2+) Ce4+ (Tb4+) 微量元素地球化学原理 1.稀土的划分： (1)两分： 轻稀土（LREE）La-Eu 重稀土（HREE）Gd-Lu (2) 三分： 轻稀土（LREE）La-Nd 中稀土（MREE）Sm-Ho 重稀土（HREE）Er-Lu 微量元素地球化学原理 (二)REE组成数据的表示方法 1.数据的标准化 2.REE组成模式的图示 微量元素地球化学原理 3.表征REE组成的参数 (1)稀土元素总量（?REE） (2)比值 LREE/HREE (La/Yb)N, (La/Lu)N , (Ce/Yb)N, (La/Sm)N, (Gd/Lu)N (3)异常值 Eu/Eu*(?Eu)，Ce/Ce*(?Ce) 微量元素地球化学原理 微量元素地球化学原理 (三)稀土元素地球化学的应用 洋中脊玄武岩 微量元素地球化学原理 大陆酸性岩 微量元素地球化学原理 大洋岛 微量元素地球化学原理 金伯利岩 微量元素地球化学原理 海水 微量元素地球化学原理 思考题： 1.微量元素地球化学的应用原理。 2.为什么要对稀土元素丰度模式图的标准化？ * * *