地球化学原理5解读.pptVIP

概 念 ◆地球化学示踪是指利用某些元素或同位素的特殊性质（物理、化学性质）来判断与其相关的物质来源、形成环境、变化过程等，是揭示地球化学作用机理和过程的重要途径和有效手段。 ◆地球化学示踪是现代地球化学的核心，广泛利用于地球化学的各个领域。在矿床地球化学、流体地球化学、环境地球化学、同位素地球化学、天体地球化学等地球化学分支学科中都发挥了极大的作用，为学科的发展起到了巨大的推动作用。 基本原理 ◆元素的地球化学活动性导致了它们在自然界不同地质体中分布的差异性和变动性，是元素地球化学示踪原理的核心。 ◆放射性同位素的自发衰变和稳定同位素的分馏作用是自然界同位素变化的主要动力，放射性同位素的自发衰变规律和稳定同位素的分馏作用是同位素地球化学示踪的基本原理。 微量元素地球化学示踪 微量元素地球化学示踪是近代地球化学中发展最快、成果最丰、最具活力的研究领域，已广泛用于恢复变质岩原岩，探讨成岩成矿物质来源与物理化学条件、成岩成矿构造环境等。近年来，在环境地球化学领域也得到了的应用。 岩浆形成机制和过程鉴别：选择分配性质相同或相反的元素对，如Ba/Nb，Nb/Th，以及Ce/Ni，Cr/Ta等。 氧化还原作用判别：选择变价元素对，如Fe2+/Fe3+，V3+/V5+，Eu2+/Eu3+，Ce4+-/Ce3+以及Mn/Mg等。 岩体剥蚀深度判别，选择元素浓度随深变而增减的，如Li/Sc，Rb/Bi，Sb/Bi等。 变质岩原岩恢复：选择对变质作用较稳定的元素，如Zr/Ti，Zr/Ni，Cr/Ti，Zr/Mg等等。 高场强元素地球化学示踪 Nb、Ta、Zr 、 Hf 、 (Th) 源区性质判别 构造环境判别 地球内部结构 洋—陆俯冲作用 大洋内及大洋与大陆相互作用过程的成矿作用 稀土元素地球化学示踪 稀土元素由于其特殊的地球化学性质，在地球化学示踪中得到了广泛地应用。近年来，利用矿床中热液矿物方解石、石英等矿物的REE在示踪成矿流体来源与演化方面取得到了重要进展 REE进入方解石晶体中，除了晶体溶解之外，其他过程是不可能破坏方解石稀土配分模式这个地质记录密码的。石英对包括稀土元素在内的大多数元素缺乏选择性,石英中微量元素、稀土元素的组成可以代表流体的元素组成特征,能够用于流体地球化学示踪。 马脑壳金矿床 铂族元素地球化学示踪 铂族元素（PGE包括Ru、Rh、Pd、Os，Ir和Pt共6个元素）丰度在地幔中含量较高，约23.5×10-9，并主要赋存在硫化物相中；地壳中PGE丰度小于1×10-9。起源于地幔的岩浆，以科马提岩的PGE含量最高，其次为大陆溢流玄武岩和玻镁安山岩。 同位素地球化学示踪 大气尘铅同位素示踪 大气尘铅与柴油铅、汽油铅关系较为密切，说明机动车的尾气排放是造成成都大气铅污染的主要原因。 华南某地印支期花岗岩REE组成模式 华南某地早白垩纪辉绿岩REE组成模式 攀西地区基性\超基性岩体及峨眉山玄武岩的稀土元素配分型式图 峨眉山玄武岩REE配分模式 337铀矿床花岗岩岩石和铀矿石的REE组成模式 1.燕山第一期花岗岩; 2. 燕山第三期第三阶段电气石化花岗岩；3. 寒武系浅变质岩；4.铀矿石I; 5. 燕山第三期第三阶段细粒白云母花岗岩；6. 铀矿石II; 7. 燕山第三期第二阶段花岗岩 Woodland et al., 2002 3.49 6.02 0.18 0.08 0.03 玻镁安山岩 Crocket, 2002 64 1246 2.9 10.5 10.5 1.4 4.4 1.7 1.5 平均科马提岩 Peucker-Ehrenbrink et al., 2003 61 106 0.265 0.304 0.009 0.021 MORB 109 97 1.61 4.0 4.7 0.23 0.07 拉斑玄武质 大陆溢流玄武岩 Brugmann et al., 1993 69 295 1.5 9.0 10.5 0.29 0.19 苦橄质大陆溢流玄武岩 Wedepohl，1995 25 56 2.5 0.4 0.4 0.06 0.1 0.05 0.05 平均大陆地壳 120 10500 140 550 1010 130 710 455 490 CI型球粒陨石 McDonough and Sun, 1995 30 1960 1.0 3.9 7.1 0.9 5.0 3.2 3.4 原始地幔 Cu Ni Au Pd Pt Rh Ru Ir Os 岩浆源区及主要岩石类型亲铜元素丰度值表 注：PGE和Au为10-9，Ni和Cu为10-6。 攀西地区含矿岩体及峨眉山玄武岩中铂族元素配分型式图 区分海相与淡水相的镓-硼-铷图解 变质岩原岩恢复 角闪岩与沉积岩的稀土元素组成 Ⅰ. 角