微量元素的地球化学分类研讨.ppt

微量元素地球化学Trace Element Geochemistry;岩浆岩中主要造岩矿物和副矿物的分子式 Q/Qtz 石 英 Quartz SiO2 Kf 钾长石 Orthoclase KAlSi3O8 Ab 钠长石 Albite NaAlSi3O8 An 钙长石 Anorthite CaAl2Si2O8 Ne 霞 石 Nepheline NaAlSiO4 Bi 黑云母 Biotite K2Fe6Si6Al2O20(OH)2 Hb/Amp 角闪石 Hornblende (Ca,Na)2~3(Mg,Fe2+,Fe3+,Al)5[(Al,Si)4O11]2(OH)2 Cpx 透辉石 Diorite CaMgSi2O6 Opx 紫苏辉石Orthopyroxene (Mg,Fe)2Si2O6 Ol 橄榄石 Olivine (Mg,Fe)2SiO4 Mt 磁铁矿 Magnetite Fe3O4 Ilm 钛铁矿 Ilmanite FeTiO3 Ap 磷灰石 Apatite Ca5[PO4]3(F,Cl,OH) Sph/Ti 榍 石 Titanite CaTi[SiO4](O,OH,Cl,F) Sp 尖晶石 Spinel MgAl2O4 Grt 石榴石 Garnet (Fe,Mg,Ca)3Al2Si3O12 Zr 锆 石 Zircon ZrSiO4;Gast（1968）不作为体系中任何相的组分存在的元素 伯恩斯（晶体场理论的矿物学应用）只要某元素在体系中的含量低到可以用稀溶液定律来描述其行为，即可称微量元素 微量元素的概念是相对的 K：花岗岩中常量元素，超基性岩中微量元素 Ni：地壳岩石中微量元素，陨石中常量元素 Li，B：伟晶岩中常量元素 对于地壳，O，Si，Al，Fe，Mg，Ca，Na，K，Ti常量元素，其他是微量元素 （1）Si，酸度，基性－中性－酸性，岩石分类 （2）K, Na，碱度，岩浆系列 （3）Mg, Fe, Mn， （4）Al， （5）Ca;独立矿物 U → ZrSiO4 类质同像替代 !!!!! Sr、Eu → Ca Pb、Ba → K;晶格缺陷 吸附 ;2. 微量元素的基本地球化学理论及其分类;2. 微量元素的基本地球化学理论及其分类 ;2.1 微量元素地球化学的基本理论;Geochemical reservoir地球化学储库;地球化学储库的形成 ;;问题;;Geochemical Affinity and Electronic Chemistry;Goldschmist类质同像法则、Ringwood电负性法则都是对微量元素分配规律的定性描述，而不能定量。 近二十年来，地球化学应用“伯塞洛—能斯特”分配定律来定量地处理微量元素在共存相中的分配问题，并取得了巨大进展。;元素的分配特点;元素的分配特点;;能斯特定律(描述微量元素在平衡共存两相之间的分配关系);当某组分(如某元素)i在两相(a和b)之??交换达平衡时： i a = i b （化学势相等） K = = K = equilibrium constant;Partition coefficient分配系数;分配系数的影响因素?;分配系数的影响因素——内因、外因;在1400oC、1个大气压下，Nb在金红石和熔体之间的分配系数对K*的依赖性以及与Nb含量之间的关系。;温度因素;压力因素;;氧逸度的影响;总分配系数;理想的石榴石二辉橄榄岩 = 60% ol + 25% opx + 10% cpx + 5% grt （重量百分数） DEr = (0.6 · 0.026) + (0.25 · 0.23) + (0.10 · 0.583) + (0.05 · 4.7) = 0.366;分配系数在实际研究中的应用;;应用实例;利用微量元素确定古构造环境;(a) after Pearce and Cann (1973), Earth Planet, Sci. Lett., 19, 290-300. (b) after Pearce (1982) in Thorpe (ed.), Andesites: Orogenic andesites and related rocks. Wiley. Chichester.