2-现代矿床地球化学基本理论2004要点.ppt

第二讲??? 现代矿床地球化学的基本理论; 一、地球物理、化学结构;; 七种常见元素构成了地球质量的97% 。;1） 地壳（Crust）： 大洋地壳与成矿关系 厚度: 10 km 组成：= 蛇绿岩套（ophiolite suite）: 沉积物（Sediments）+块状硫化物，石油+天然气 枕状玄武岩（pillow basalt） 席状岩墙（sheeted dikes） 块状辉长岩（ massive gabbro） 超镁铁质岩石 ultramafic (mantle) +铬铁矿 ; 地壳／大陆地壳和洋壳;;2） 地幔（Mantle） 橄榄岩（Peridotite (ultramafic)）;;地幔的化学结构;;二、 地球的元素的共生规律 （1) 元素自然分类（常见的V.M.戈尔德斯密特和A.H. 查瓦里斯基） V. M.戈尔德斯密特分类 划分了；1）亲气元素（大气圈元素）; 2）亲石元素（s2p6); 3）亲铜元素（s2p6d10); 4）亲铁元素（过渡性最外层电子数8-18）。 依据: 外电子层结构、元素磁性(逆顺）、对不同元素的化学亲合力。 意义：对了解地球的原始分异作用圈层构造的形成、元素的地球化学性质及其组合特征以及半生矿种具有重要意义。;亲气元素; A.H.查瓦里斯基 分类：1）氢族; 2）惰性气体族; 3）造岩元素族; 4）岩浆射气元素族；5）铁族元素; 6）稀有、稀土元素; 7）放射性元素; 8）亲硫元素；9）铂族元素; 10）半金属和金属矿化剂元素; 11）重卤素元素 主要依据：结晶化学特征、电子层结构、离子半径、元素的地球化学性质以及元素在自然界中的组合情况，以扩展的周期表为基础。 意义：这些元素反映了地壳中由于地质作用的不同，而产生不同的共生组合，并能从原子结构这一最本质的原因去理解元素的一相互组合的内在原因，其元素的分布规律对于找矿勘探和矿床成因研究具有重要的指导意义。;1）氢族; 2）惰性气体族; 3）造岩元素族; 4）岩浆射气元素族；5）铁族元素; 6）稀有、稀土元素; 7）放射性元素; 8）亲硫元素；9）铂族元素; 10）半金属和金属矿化剂元素; 11）重卤素元素;三、 岩石学上的元素分类;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 ;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; 矿床成矿物质主要来自地壳和上地幔。各种元素的分布相差极大。地球元素丰度值中：铁（32.0%）、氧（29.0%）、镁（16.0%）、硅（13.0%）四元素占居地球总量的90%；其它相对较大的S、Ni、Ca、Al、Na、Cr、Mn、P八种占8.09%；其余元素只有1.91 %（黎彤，1976）具体表现： a）地壳、上地幔分布量最高的是氧（46%、43%）最少为氦（1.6ppb、1.9ppb）、两者相差11-12数量级； b） 地壳、上地幔分布量最高的O、Si、Al、Fe、Ca、Na、Mg???元素合计约为地壳总成分的99.4%、上地幔总成分的99.11%，是地壳中各类岩石的基本成分；其余85种不到1%。 c）成矿元素中 上地幔铁族、铂族元素和镁比较集中，分布量大于地壳几倍 ~几10倍；地 壳：稀有（Li、Ba、Nb、Ta）、稀土、及放射性元素比上地幔高分布量大于地壳几倍~几十倍；挥发份比上地幔高2-4倍。 ; 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