2-现代矿床地球化学基本理论2004.pptVIP

第二讲??? 现代矿床地球化学的基本理论 原始地幔：地球增生及核幔分离后，但没有分离出地壳的地幔；Sm/Nd比值与球粒陨石相同，亲铜元素主要进入硫化物相；挥发元素（如K、Rb）相对于难熔元素（如U、Sr）的亏损发生与地球增生以前。金属与硅酸盐相在行星初期阶段即已分离，期增生过程中只存局部平衡（Anderson，1983；Sun,1982；Taylor et al., 1985;等）。 地幔的化学结构 根据玄武岩的同位素研究（Hart,1988），目前已经鉴定出5种类型地幔： DMM：亏损的洋中脊玄武岩地幔，同位素特征如下。 143Nd／144Nd＝0.5134~0.5135 87Sr/86Sr=0.7020~0.7024 206Pb/204Pb=17.0~17.8/15.5~16.3; HIMU:高U/Pb比值地幔，同位素特征如下。 143Nd／144Nd＝0.5128 87Sr/86Sr=0.7026~0.7030 206Pb/204Pb=21~22 EMI-I富集地幔： 143Nd／144Nd＝0.5123~0.5124 87Sr/86Sr=0.7054~0.7060 206Pb/204Pb=16.5~17.5 EM2-II富集地幔，同位素特征如下。 143Nd／144Nd＝0.5127~0.5129, 87Sr/86Sr=0.707, 206Pb/204Pb=18.5~19.5; PREMA常规地幔，同位素特征如下。 143Nd／144Nd＝0.5130, 87Sr/86Sr=0.7035, 206Pb/204Pb=18.3 地核：成分铁多，非挥发性元素比值与太阳的球粒陨石相似。 三、 岩石学上的元素分类 1）过渡元素：TE 周期表第一过渡度族 Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu 2）稀土元素：REE 镧系+Y 3）亲石元素 ①大离子亲石元素（LIL）： 离子半径大，包括K、Rb、Cs、Sr、Ba、Tl ②放射性生热元素（RHE）： 衰变生热，包括K、U、Th ③活动性元素（ME）：z/r3,包括K、Rb、Sr ④?非活动性元素（IME）: z/r3, Nb 、Ta、Zr、Hf、P、Y ⑤?不相容元素（ICE）: HREE、Zr、Hf ⑥?亲岩浆元素（M）: Di1, Ta、Th、La、Ce ⑦?过亲岩浆元素（H）: Di0.2-0.5,Cr、Ni、Co等 4) 相容元素( CE): Di1 5）? 不相容元素（ICE）:按进入熔体的能力可分： ①?弱不相容元素：如Y、Tb、Ti、 ②?中等不相容元素: 如La、Ce、Sr、Nb、P、Zr、Hf、Sm等 ③??强不相容元素: 如Cs、Rb、Ba、Th、U、K等 6）? 同位素 分稳定同位素和放射性同位素 四、成矿元素地球化学 1. 分类 根据成矿元素的地球化学在成矿过程的亲合性，可将划分：岩浆、热液、沉积、风化、可燃有机等五类。 1）? 岩浆成矿元素：镁铁-超镁铁质岩、中酸性岩、伟晶岩类； ①???? 镁铁-超镁铁质岩有关的成矿元素 ②???? 超基性岩有关的成矿元素 ③???? 中酸性岩有关的成矿元素 ④???? 伟晶岩类有关的成矿元素 2）? 热液成矿元素：岩浆热液（幔、壳幔、下地壳、上地壳）、非岩浆热液（地下水） 3）? 沉积成矿元素：海相、陆相、海陆交互相沉积成矿的元素； 4）? 风化成矿元素：干旱、潮湿以及交互环境成矿的元素； 5）可燃有机元素：固体、气体、液体成矿的元素； 2.矿床元素地球化学研究意义 1）理论意义：矿床元素地球化学研究的主要内容是研 究元素的自然状态和分配规律以及不同介质中的分馏特征，指导找矿和发现新矿种以及探讨成矿；并进行矿床成因、形成环境的判别以及建模等； 2)实践意义：元素的原生和次生元素地球化学研究，指导找矿，发现新矿床； 3)工业意义：主矿种和伴生矿种，综合利用和提供冶炼技术； 自然界元素在不同的物态相内的共生规律是不同的，一般在岩石中的分配规律是： a） 丰度高的元素中，O、Si、Al、Ca元素是各类岩石的重要组成部分，Na、K在中酸性、酸性、碱性岩中含量较高，Mg、Fe在基性、超基性岩中较高。 b） Fe、Cr、Co、Ni、Pt在超基性岩中丰度值最大，向酸性岩急剧降低；U、Th、Li、Be、Nb、Ta、W、Sn、Mo、Pb等元素在酸性岩中丰度值最高，向超基性岩降低；V、Ti、Cu、Zn、Sb、Mo在基性岩中含量最高；B、Cl、P等挥发份元素从超基性岩到酸性岩