稀土元素在自然界的分异.ppt

* （二）各类玄武岩对构造环境的鉴别 * ??? Pearce等（1982）根据构造环境与各类玄武岩之间的时空关系，将玄武岩划分为三种主要类型，并以标准洋脊玄武岩为基准对它们的微量元素成分进行作图：???? ?? ? MORB: 1.碱性的；2.拉斑--碱性的；3.拉斑质缓慢扩张洋脊；4.拉斑质快速扩张洋脊??? WPB: 1.碱性的；2.拉斑--碱性的；3.拉斑质??? VAB: 1.碱性的；2.钙碱性的；3.拉斑质??? 过渡型:1.钙碱性--碱性的；2.拉斑质（MORB—WPB)；3.拉斑质（MORB--VAB） ◆ 在板块边缘深海环境下喷发的洋中脊玄武岩(MORB)：拉斑质玄武岩曲线呈平坦型，碱性玄武岩在Rb、Ba、Th、Ta、Nb处局部隆起，其后的元素与拉斑质玄武岩一致；快速扩张的洋中脊玄武岩与MORB的比值大于1，缓慢扩张的洋中脊玄武岩则小于1； ◆ 远离板块边缘喷发的板内玄武岩(WPB)：拉斑质玄武岩除Y、Yb、Sc、Cr等元素外，其他元素均呈隆起；碱性玄武岩中Ba、Th、Ta、Nb和Hf、Zr、Sm两组元素呈双隆起的曲线形式；?? ◆ 在汇聚板块边缘喷发的火山弧玄武岩(VAB)：拉斑质玄武岩除Sr、K、Rb、Ba为选择性富集外，从Ta到Yb所有元素以低丰度为特征；碱性玄武岩中Sr、K、Rb、Ba、Th等元素有较强富集和Ce、P、Sm等元素富集，呈现峰谷迭起的曲线形式； ◆ 过渡型玄武岩兼有相应端元组分特征。 * （三）稀土元素探讨地壳的演化?? W.B.Nance和S.R.Taylor等人系统研究了澳大利亚从太古代→元古代→三叠纪的沉积岩(页岩)的稀土组成及演化特征，并与世界其它地区作了对比，根据稀土组成模式的特点探讨了地壳成分及其演化：???? ◆ 首先，他们发现太古代与太古代以后的沉积岩稀土组成模式明显不同：太古代的稀土元素丰度较低，Eu无亏损，ΣCe/ΣY＜9.7；太古代以后的稀土元素丰度较高，具负Eu异常，δEu较稳定(δEu=0.67±0.05)，ΣCe/ΣY较恒定为9.7±1.8，稀土组成模式相互平行； ◆ 由此推测：太古代地壳成分应与安山岩或英云闪长岩类似；太古代以后地壳成分相当于花岗闪长岩。 * ?? ?◆ 根据以上认识对地壳成分演化建立以下模型：太古代整个地壳成分相当于现代岛弧环境下的火山岩和侵入岩。在演化过程中由于地壳内部的部分熔融而形成花岗闪长岩浆，这种岩浆的侵入，结晶形成了上地壳，而残留下的部分，形成相对贫亲石元素而富Eu2+，贫轻稀土的下地壳。???? 综上所述，可以得出地壳稀土成分随时间演化的特征：在地壳演化过程中，26亿为太古界和元古界的界限，稀土元素组成特征有一个明显的突变，即稀土总量增加，轻稀土富集，铕亏损明显。 * 实验表明：在300~7000C范围内， 闪锌矿中FeS的含量为压力的函数，压力越高，FeS的含量越低，由图可见，测得闪锌矿中FeS的含量后，就可在图上查出闪锌矿形成的压力。 （四）微量元素地质压力计 * （五）地球历史灾变事件研究 地球化学工作者从E/K界面上1cm厚粘土中测出Ir元素突然增加了20 倍。 事件的宏观地质体很难寻找到了，但事件的微观踪迹（微量元素、同位素）却记录下来了。 * 小结 自然系统和微量元素的特性决定了微量元素在地球及其子系统中的分布分配、化学作用及化学演化特征。由于引进了伯塞洛--能斯特分配定律，微量元素地球化学研究已从定性向近似定量、从微观向宏观方向发展，因而有可能建立各种地球化学作用过程元素演化的定量理论模型。? 本章从微量元素在自然作用过程中的分配规律出发，重点讨论了岩浆作用过程中微量元素演化的定量模型和稀土元素的地球化学行为，在此基础上讨论了微量元素在地球化学研究中的应用。 * 一、夏威夷火山熔岩中，共生橄榄石和普通辉石样品经电子探针分析含Ni量（ppm）为： 样 号 No168 No190 橄 榄 石 普通辉石 1760 850 1480 360 计算Ni在共生橄榄石（Ol）和普通辉石（Py）的分配系数 K 并根据Ol—Py矿物对温度计计算熔岩形成温度。 lnKD =-(ΔH/RT)+B? 练习题 lnKD =-70.34/RT+7.65? KD168=2.07；T1＝1222.2K KD190＝4.11；T2＝1356.6K * 三、某原始岩浆中Ni含量为400ppm, Cu为250ppm，总分配系数DNi=2.6, DCu=0.45, 根据分异结晶模型，试求出： 当F分别为0.3、0.6、0.9时，残余熔浆中Ni、Cu含量各为多少？ Ni、Cu是否可通过岩浆分异结晶方式使其浓度达到工业品位（Ni=0.3%, Cu