第四章微量元素地球化學(xué)課件

第四章微量元素地球化學(xué)1/6/20231第4章微量元素地球化學(xué)Part2第四章微量元素地球化學(xué)12/29/20221第4章微量元第四章微量元素地球化學(xué)4.3稀土元素地球化學(xué)4.4微量元素地球化學(xué)示蹤作用1/6/20232第4章微量元素地球化學(xué)Part2第四章微量元素地球化學(xué)4.3稀土元素地球化學(xué)12稀土元素地球化學(xué)在微量元素地球化學(xué)中占據(jù)很重要的地位，這是由稀土元素以下四個(gè)優(yōu)點(diǎn)所決定的：①

性質(zhì)極相似的地球化學(xué)元素組，在地質(zhì)、地球化學(xué)作用過(guò)程中作為一個(gè)整體而活動(dòng)；②

分餾作用能靈敏地反映地質(zhì)、地球化學(xué)過(guò)程的性質(zhì)—指示功能強(qiáng)；4.3稀土元素地球化學(xué)1/6/20233第4章微量元素地球化學(xué)Part2稀土元素地球化學(xué)在微量元素地球化學(xué)中占據(jù)很重要的地位，這是由③

稀土元素除受巖漿熔融作用外，其它地質(zhì)作用基本上不破壞它的整體組成的穩(wěn)定性；④

在地殼巖石中分布較廣—廣泛性。1/6/20234第4章微量元素地球化學(xué)Part2③

稀土元素除受巖漿熔融作用外，其它地質(zhì)作用基本上不破壞它的4.3稀土元素地球化學(xué)4.3.1稀土元素的主要性質(zhì)4.3.2稀土元素在自然界中的分布4.3.3稀土元素在自然界的分餾4.3.4稀土元素組成數(shù)據(jù)的表示1/6/20235第4章微量元素地球化學(xué)Part24.3稀土元素地球化學(xué)4.3.1稀土元素的主要性質(zhì)14.3.1稀土元素的主要性質(zhì)1/6/20236第4章微量元素地球化學(xué)Part24.3.1稀土元素的主要性質(zhì)12/29/20226第4章什么是稀土元素？

稀土元素（rareearthelements）REE以往由于分析技術(shù)水平低，誤認(rèn)為他們?cè)诘貧ぶ泻芟∩?，另外它們一般發(fā)現(xiàn)于富集的風(fēng)化殼上，呈土狀，故名稀土。REE（稀土元素）的地殼豐度為0.017%，其中Ce、La、Nd的豐度比W、Sn、Mo、Pb、Co還高。中國(guó)是稀土大國(guó)，我國(guó)的稀土礦尤為豐富。1/6/20237第4章微量元素地球化學(xué)Part2什么是稀土元素？12/29/20227第4章微量元目前白云鄂博稀土礦礦石開(kāi)采量為2.5億噸，尾礦的量為礦石的60%左右，也就是說(shuō)目前尾礦壩有尾礦1.5億噸。在這1.5億噸尾礦中，包括930萬(wàn)噸稀土和7萬(wàn)噸釷。1/6/20238第4章微量元素地球化學(xué)Part2目前白云鄂博稀土礦礦石開(kāi)采量為2.5億噸，尾礦的量為礦石的6稀土元素組成及其分組★①稀土元素組成：?1/6/20239第4章微量元素地球化學(xué)Part2稀土元素組成及其分組★①稀土元素組成：?12/29/2022稀土元素組成及其分組★①稀土元素組成：稀土元素是指周期表中原子序數(shù)從57到71的鑭系15個(gè)元素（La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu），加上原子序數(shù)為39的Y共16個(gè)元素。1/6/202310第4章微量元素地球化學(xué)Part2稀土元素組成及其分組★①稀土元素組成：12/29/20221②稀土元素分組1）兩分法La-Eu：ΣCe鈰族稀土，亦稱(chēng)輕稀土LREE（7個(gè)元素）；Gd-Lu+Y：ΣY鐿族稀土，亦稱(chēng)重稀土HREE（9個(gè)元素）1/6/202311第4章微量元素地球化學(xué)Part2②稀土元素分組12/29/202211第4章微量元素地2）三分法輕稀土（LREE)，La-Nd；中稀土（MREE)：Sm-Ho；重稀土（HREE)：Er-Lu+Y1/6/202312第4章微量元素地球化學(xué)Part22）三分法12/29/202212第4章微量元素地球化學(xué)4.3.2稀土元素在自然界中的分布1、在地球中的豐度，從下地幔到上地幔再到地殼，REE總量不斷增加；2、稀土元素在地殼中分配：

超基性巖→基性巖→中性巖→酸性巖→堿性巖

稀土元素總量是逐漸增加的；地幔、超基性巖、基性巖中∑Y占優(yōu)勢(shì)，隨著分異，陸殼及酸性巖、堿性巖以∑Ce占優(yōu)勢(shì)。1/6/202313第4章微量元素地球化學(xué)Part24.3.2稀土元素在自然界中的分布1、在地球中的豐度，從如不同構(gòu)造環(huán)境的玄武巖：大洋拉斑玄武巖→高鋁玄武巖→大陸拉斑玄武巖∑REE：100ppm150ppm360ppm∑Ce/∑Y增加了3~4倍1/6/202314第4章微量元素地球化學(xué)Part2如不同構(gòu)造環(huán)境的玄武巖：大洋拉斑玄武巖→高鋁玄武巖→大陸拉斑3、稀土元素在地殼中

地殼中∑Ce含量遠(yuǎn)高于∑Y含量，∑Ce/∑Y=2.65~2.93，大大高于地幔（1.13-1.14）、地球（1.15）以及隕石中的比值

1/6/202315第4章微量元素地球化學(xué)Part23、稀土元素在地殼中12/29/202215第4章微4.3.3稀土元素在自然界的分餾1/6/202316第4章微量元素地球化學(xué)Part24.3.3稀土元素在自然界的分餾12/29/2022164.3.3稀土元素在自然界的分餾1酸堿性的控制

稀土元素在地殼中的分配：堿性巖：La、Ce、Pr、Nd等和Sr、Ba、Ca、K共生堿性花崗巖：相對(duì)富集Sm、Gd、Tb、Dy；鈣堿性花崗巖：以Y、Ho、Er、Tm、Lu等重稀土，與Sc、Mn等元素共生1/6/202317第4章微量元素地球化學(xué)Part24.3.3稀土元素在自然界的分餾1酸堿性的控制12/2

氧化還原條件控制（元素價(jià)態(tài)的差異）變價(jià)稀土元素對(duì)外界氧化還原條件變化反應(yīng)敏感：氧化條件下，Ce3+→Ce4+

還原條件下，Eu3+→Eu2+

1/6/202318第4章微量元素地球化學(xué)Part22氧化還原條件控制（元素價(jià)態(tài)的差異）12/29/202213絡(luò)離子穩(wěn)定性的差異

REE可與F－、Cl－、CO32－、PO43－、SO42－等形成絡(luò)陰離子，但不同元素穩(wěn)定性各異；ΣY絡(luò)離子穩(wěn)定性＞ΣCe絡(luò)離子穩(wěn)定性，這樣ΣCe礦物沉淀后，ΣY元素尚可呈絡(luò)合物形式在溶液中遷移，在較晚的階段沉淀，導(dǎo)致ΣCe與ΣY的分異。

1/6/202319第4章微量元素地球化學(xué)Part23絡(luò)離子穩(wěn)定性的差異12/29/202219第4章微量4被吸附能力的差異離子半徑小的REE3+比離子半徑大的容易被吸附，從La3+到Lu3+被吸附能力增強(qiáng)。ΣCe被膠體、有機(jī)質(zhì)和粘土礦物吸附能力小于ΣY。

1/6/202320第4章微量元素地球化學(xué)Part24被吸附能力的差異12/29/202220第4章微量元5結(jié)晶礦物和熔體中的分異（體系化學(xué)成分）1/6/202321第4章微量元素地球化學(xué)Part25結(jié)晶礦物和熔體中的分異（體系化學(xué)成分）12/29/2024.3.4稀土元素組成數(shù)據(jù)的表示★1表征REE組成的參數(shù)2異常指數(shù)3REE組成模式圖4稀土參數(shù)圖解

1/6/202322第4章微量元素地球化學(xué)Part24.3.4稀土元素組成數(shù)據(jù)的表示★1表征REE組成的參1表征REE組成的特征參數(shù)①稀土元素總含量∑REE∑LREE∑HREE1/6/202323第4章微量元素地球化學(xué)Part21表征REE組成的特征參數(shù)①稀土元素總含量12/2②輕重稀土元素比值

(LREE)/(HREE)或∑(Ce)/∑(Y)

反映稀土元素分異程度和巖漿演化，巖漿演化晚期更富集LREE，因而比值可以反映演化特點(diǎn)。1/6/202324第4章微量元素地球化學(xué)Part2②輕重稀土元素比值12/29/202224第4章微量元隨巖漿作用演化，∑w(Ce)/∑w(Y)比值逐漸增大，即∑Ce在巖漿作用晚期富集。1/6/202325第4章微量元素地球化學(xué)Part2隨巖漿作用演化，∑w(Ce)/∑w(Y)比值逐漸增大③反映輕/重稀土內(nèi)部分餾程度的參數(shù)：

[(La)/(Yb)]N[(La)/(Lu)]N[(Ce)/(Yb)]N反映輕稀土和重稀土元素內(nèi)部分餾狀況，比值越大越富集。1/6/202326第4章微量元素地球化學(xué)Part2③反映輕/重稀土內(nèi)部分餾程度的參數(shù)：12/29/20222異常系數(shù)（指數(shù)）☆①、δEuδEu=(Eu)/(Eu*)=2(Eu)N/（

(Sm)N+

(Gd)N）δEu>1為正異常

δEu<1為負(fù)異常δEu＝1無(wú)異常1/6/202327第4章微量元素地球化學(xué)Part22異常系數(shù)（指數(shù)）☆①、δEu12/29/202227第1/6/202328第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202228第4章微量元素地球化學(xué)Part②、δCeδCe=2*(Ce)N/[w(La)N+w(Pr)N]1/6/202329第4章微量元素地球化學(xué)Part2②、δCe12/29/202229第4章微量元素地球化學(xué)3REE組成模式圖增田-科里爾（AMasuda,1962;CDCoryell，1963）圖解1/6/202330第4章微量元素地球化學(xué)Part23REE組成模式圖增田-科里爾（AMasuda,1961/6/202331第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202231第4章微量元素地球化學(xué)Part1/6/202332第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202232第4章微量元素地球化學(xué)Part1/6/202333第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202233第4章微量元素地球化學(xué)Part稀土元素分配型式的類(lèi)型1）以稀土元素總量劃分僅僅相對(duì)于球粒隕石而言，比較直觀，常用于同類(lèi)型的巖石或礦物比較。2）CeN/YbN或LaN/YbN劃分(表示曲線(xiàn)傾斜程度)

CeN/YbN=1，平坦型CeN/YbN＞1，LREE富集型，曲線(xiàn)右傾CeN/YbN＜1，HREE富集型，曲線(xiàn)左傾1/6/202334第4章微量元素地球化學(xué)Part2稀土元素分配型式的類(lèi)型1）以稀土元素總量劃分12/29/203）δEu和δCe異常劃分1/6/202335第4章微量元素地球化學(xué)Part23）δEu和δCe異常劃分12/29/202235第4章1/6/202336第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202236第4章微量元素地球化學(xué)Part1/6/202337第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202237第4章微量元素地球化學(xué)Part稀土元素：球粒隕石配分模型微量元素：原始地幔蛛網(wǎng)圖1/6/202338第4章微量元素地球化學(xué)Part2稀土元素：球粒隕石配分模型12/29/202238第4章4稀土參數(shù)圖解應(yīng)用1/6/202339第4章微量元素地球化學(xué)Part24稀土參數(shù)圖解應(yīng)用12/29/202239第4章微量元用稀土參數(shù)圖解區(qū)分不同類(lèi)型玄武巖、花崗巖和碳酸鹽巖。1/6/202340第4章微量元素地球化學(xué)Part2用稀土參數(shù)圖解區(qū)分不同類(lèi)型玄武巖、花崗巖和碳酸鹽巖。12/2成礦溶液的性質(zhì)研究在成礦作用研究中，確定金屬的來(lái)源是困難的。微量元素，特別是稀土元素可以作為水熱體系中發(fā)生的蝕變反應(yīng)的示蹤劑。蝕變（水/巖作用）的特點(diǎn)可由溶液的微量元素比值或稀土元素分布模式反映出來(lái)，而溶液又會(huì)影響礦床的稀土元素分布模式。溶液的稀土元素組成可反映原始巖石的礦物學(xué)、被溶液所蝕變的巖石相和溶液的化學(xué)成分特征，當(dāng)溶液發(fā)生沉淀形成化學(xué)沉積物（如硫化物、含鐵建造）時(shí)，這種化學(xué)沉積物的稀土元素組成就可以提供形成它的水熱體系歷史的指標(biāo)。1/6/202341第4章微量元素地球化學(xué)Part2成礦溶液的性質(zhì)研究在成礦作用研究中，確定金屬的來(lái)源是困難的。著名的澳大利亞布羅肯希爾Pb－Zn超大型礦的成礦流體來(lái)源一直存在爭(zhēng)議，有火山熱液、建造水、下降對(duì)流海水、地幔熱液等不同認(rèn)識(shí)。1/6/202342第4章微量元素地球化學(xué)Part2著名的澳大利亞布羅肯希爾Pb－Zn超大型礦的成礦流體來(lái)源一直4.4微量元素地球化學(xué)

示蹤作用1/6/202343第4章微量元素地球化學(xué)Part24.4微量元素地球化學(xué)

示蹤作用12/29/2022434.4.1巖漿巖形成機(jī)制的判別部分熔融模型分離結(jié)晶作用模型1/6/202344第4章微量元素地球化學(xué)Part24.4.1巖漿巖形成機(jī)制的判別部分熔融模型12/29/2部分熔融作用——為一有截距的直線(xiàn)分離結(jié)晶作用——平行于x軸的直線(xiàn)1/6/202345第4章微量元素地球化學(xué)Part2部分熔融作用——為一有截距的直線(xiàn)12/29/202245第41為西藏岡底斯閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和二云母花崗巖,2為西藏岡底斯斑狀黑云母花崗巖。實(shí)例1/6/202346第4章微量元素地球化學(xué)Part21為西藏岡底斯閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和二云母花崗巖,實(shí)例12/2趙振華（1982）通過(guò)研究認(rèn)為：我國(guó)西藏岡底斯花崗巖的斑狀黑云母花崗巖主要通過(guò)分異結(jié)晶形成，而閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和二云母花崗巖屬于平衡部分熔融的產(chǎn)物。1/6/202347第4章微量元素地球化學(xué)Part2趙振華（1982）通過(guò)研究認(rèn)為：12/29/202247第4作業(yè)：為什么？元素如何選擇原理或公式推導(dǎo)1/6/202348第4章微量元素地球化學(xué)Part2作業(yè)：為什么？12/29/202248第4章微量元素地球固—液相分配系數(shù)高的相容元素D＞＞1如Ni、Cr等，在分離結(jié)晶作用過(guò)程中它們的濃度變化很大（液相），但在部分熔融過(guò)程中則變化緩慢（液相）。1/6/202349第4章微量元素地球化學(xué)Part2固—液相分配系數(shù)高的相容元素12/29/202249第4章超巖漿元素H親巖漿元素MD<<1固—液相分配系數(shù)低的微量元素1/6/202350第4章微量元素地球化學(xué)Part2超巖漿元素H固—液相分配系數(shù)低的微量元素12/29/2022超巖漿元素H典型超巖漿元素：Ta、Th、La、Ce等，它們總分配系數(shù)很低，近于0，與0.2～0.5比較可忽略不計(jì)。在部分熔融過(guò)程中這些元素濃度變化大，但在分離結(jié)晶作用過(guò)程中則變化緩慢。1/6/202351第4章微量元素地球化學(xué)Part2超巖漿元素H典型超巖漿元素：12/29/202251第4章總分配系數(shù)與1比較可忽略不計(jì)。典型親巖漿元素：HREE、Zr、Hf等親巖漿元素M1/6/202352第4章微量元素地球化學(xué)Part2總分配系數(shù)與1比較可忽略不計(jì)。親巖漿元素M12/29/202超巖漿元素和親巖漿元素（不相容元素）部分熔融模型分離結(jié)晶作用模型1/6/202353第4章微量元素地球化學(xué)Part2超巖漿元素和親巖漿元素（不相容元素）部分熔融模型12/29/平衡部分熔融：cL/co=1/[D

(1-F)+F]CHL=CHo,s/FCML=CMo,s/(DMo+F)式中CHL為超巖漿元素在液相中的濃度，

CML為親巖漿元素在液相中的濃度；CHo,s和CMo,s分別為它們?cè)谠脊滔嘀械臐舛龋?/6/202354第4章微量元素地球化學(xué)Part2平衡部分熔融：cL/co=1/[D(1-F)+F]12/分離結(jié)晶作用：ciL/ci0.L=F（D-1）

CHL=CHo,l/FCML=CMo,l/F

CHL/CML=CHo,l/CMo,l

=常數(shù)。1/6/202355第4章微量元素地球化學(xué)Part2分離結(jié)晶作用：ciL/ci0.L=F（D-1）12/29/2用CHL/CML對(duì)CHL作圖時(shí)，即用某超巖漿元素（H）與親巖漿元素（M）濃度比值對(duì)超巖漿元素濃度作圖時(shí)；Y=CHL/CMLX=CHL部分熔融作用——為一有截距的直線(xiàn)分離結(jié)晶作用——平行于x軸的直線(xiàn)1/6/202356第4章微量元素地球化學(xué)Part2用CHL/CML對(duì)CHL作圖時(shí)，即用某超巖漿元素（H）與親巖平衡部分熔融的軌跡為：Y=DM

/CM0x+常數(shù)以DM

/CM0為斜率的直線(xiàn)1/6/202357第4章微量元素地球化學(xué)Part2平衡部分熔融的軌跡為：12/29/202257第4章微量分離結(jié)晶作用的軌跡

Y=CHL/CML=CHo,l/CMo,l

=常數(shù)X=CHL=CHo,l/F分離結(jié)晶是一條平行于x軸的直線(xiàn)，截距為CHo,l/CMo,l

1/6/202358第4章微量元素地球化學(xué)Part2分離結(jié)晶作用的軌跡12/29/202258第4章微量元素4.4.2成巖成礦構(gòu)造環(huán)境的判別1/6/202359第4章微量元素地球化學(xué)Part24.4.2成巖成礦構(gòu)造環(huán)境的判別12/29/202259第隨著板塊學(xué)說(shuō)的深入，恢復(fù)地殼中各種巖石或礦床形成時(shí)的構(gòu)造環(huán)境研究越來(lái)越受到重視。在宏觀條件下，一般是根據(jù)地球物理資料（重力、地震）研究地殼結(jié)構(gòu)，并根據(jù)巖石類(lèi)型組合恢復(fù)古構(gòu)造環(huán)境（俯沖帶、島弧、洋中脊、弧后、板塊內(nèi)部等）。近年來(lái)的研究表明，不同構(gòu)造環(huán)境形成的各種巖石的微量元素含量與組合、同位素組成等均有較明顯的差異。許多學(xué)者建立了以微量元素組合為基礎(chǔ)的構(gòu)造環(huán)境判別圖解。1/6/202360第4章微量元素地球化學(xué)Part2隨著板塊學(xué)說(shuō)的深入，恢復(fù)地殼中各種巖石或礦床形成時(shí)的構(gòu)造環(huán)境玄武巖類(lèi)1/6/202361第4章微量元素地球化學(xué)Part2玄武巖類(lèi)12/29/202261第4章微量元素地球化學(xué)Ti/100-Zr-Y*3圖解(A-島弧拉斑玄武巖；B-MORB、島弧拉斑玄武巖、鈣堿性玄武巖；C-鈣堿性玄武巖；D-板內(nèi)玄武巖)Zr-Zr/Y圖解（A-火山弧玄武巖；B-MORB；C-板內(nèi)玄武巖；D-MORB、火山弧玄武巖；E-MORB、板內(nèi)玄武巖）；1/6/202362第4章微量元素地球化學(xué)Part2Ti/100-Zr-Y*3圖解Zr-Zr/Y圖解12/29/2×Nb-Zr/4-Y圖解（A1－板內(nèi)堿性玄武巖；A2－板內(nèi)堿性玄武巖、板內(nèi)拉斑玄武巖；B－E型MORB；C－板內(nèi)拉斑玄武巖、火山弧玄武巖；D－N型MORB、火山弧玄武巖）；火山巖Zr-Ti構(gòu)造判別圖解I-板內(nèi)熔巖；II-火山弧熔巖；III-洋中脊玄武巖1/6/202363第4章微量元素地球化學(xué)Part22×Nb-Zr/4-Y圖解火山巖Zr-Ti構(gòu)造判別圖解12/花崗巖類(lèi)花崗巖的構(gòu)造分類(lèi)I型、S型花崗巖由原來(lái)的成因概念擴(kuò)展為構(gòu)造環(huán)境概念I(lǐng)型：造山后隆起環(huán)境產(chǎn)物S型：大陸碰撞產(chǎn)物A型、M型A型：非造山環(huán)境產(chǎn)物M型：大洋弧環(huán)境產(chǎn)物1/6/202364第4章微量元素地球化學(xué)Part2花崗巖類(lèi)花崗巖的構(gòu)造分類(lèi)12/29/202264第4章微Pearce構(gòu)造分類(lèi)洋脊型：包括正常洋脊（N型）、異常洋脊型、弧后盆地洋脊和俯沖帶上洋脊火山弧型：拉斑玄武巖火山弧、鈣堿性火山巖火山弧、活動(dòng)大陸邊緣火山弧板塊內(nèi)部型：內(nèi)陸環(huán)狀雜巖和地塹、減薄陸殼、大洋島嶼板塊碰撞型：陸－陸碰撞同構(gòu)造、陸－陸碰撞構(gòu)造后、陸－弧碰撞同造山1/6/202365第4章微量元素地球化學(xué)Part2Pearce構(gòu)造分類(lèi)12/29/202265第4章微量元采用理想的洋脊花崗巖作標(biāo)準(zhǔn)化理想的洋脊花崗巖：由正常洋中脊玄武巖經(jīng)分離結(jié)晶形成，代表的是未受地幔富集影響的對(duì)流上地幔，經(jīng)歷了斜長(zhǎng)石－橄欖石－單斜輝石－磁鐵礦的簡(jiǎn)單結(jié)晶作用，未受地殼熔融、同化或揮發(fā)分作用影響。1/6/202366第4章微量元素地球化學(xué)Part2采用理想的洋脊花崗巖作標(biāo)準(zhǔn)化12/29/202266第4章標(biāo)準(zhǔn)化值1/6/202367第4章微量元素地球化學(xué)Part2標(biāo)準(zhǔn)化值12/29/202267第4章微量元素地球化學(xué)1/6/202368第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202268第4章微量元素地球化學(xué)Part微量元素構(gòu)造判別圖解(Nb-Y圖解、Ta-Yb圖解、Rb-Y+Nb圖解、Rb-Yb+Ta圖解)ORG-大洋脊花崗巖；WPG-板內(nèi)花崗巖；VAG-火山弧花崗巖；Syn-COLG-同碰撞花崗巖

1/6/202369第4章微量元素地球化學(xué)Part2微量元素構(gòu)造判別圖解12/29/202269第4章微量元具有特殊構(gòu)造指示意義的A型花崗巖非造山張性環(huán)境的產(chǎn)物A型花崗巖判別圖(K2O+Na2O)/CaO－Zr+Nb+Y+Ce、Zr-Ga*10000/Al、K2O/MgO-Ga*10000/Al、K2O+Na2O-Ga*10000/Al、(K2O+Na2O)/CaO－Ga*10000/Al、Nb-Ga*10000/Al、Ce-Ga*10000/Al、Y-Ga*10000/Al、FeOt/MgO-Ga*10000/Al、FeOt/MgO-Zr+Nb+Ce+Y）A-A型花崗巖；FG-M+I+S型分異花崗巖；OGT-未分異M+I+S型花崗巖；I&S-M+I+S型花崗巖

1/6/202370第4章微量元素地球化學(xué)Part2具有特殊構(gòu)造指示意義的A型花崗巖12/29/202270第41/6/202371第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202271第4章微量元素地球化學(xué)Part1/6/202372第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202272第4章微量元素地球化學(xué)PartA型花崗巖Zr+Ce+Y-Rb/Ba判別圖解A-A型花崗巖；S-分異的S型花崗巖；I-分異的I型花崗巖；未圈區(qū)-未分異的M+I+S型花崗巖

1/6/202373第4章微量元素地球化學(xué)Part2A型花崗巖Zr+Ce+Y-Rb/Ba判別圖解12/29/20A1、A2型花崗巖判別圖解

A型花崗巖R1-Ga*10000/Al圖解A1型：板內(nèi)裂谷環(huán)境A2型：板塊碰撞后或造山期后的張性環(huán)境AA型：非造山環(huán)境PA型：后造山環(huán)境1/6/202374第4章微量元素地球化學(xué)Part2A1、A2型花崗巖判別圖解A型花崗巖R1-Ga*10000微量元素用于構(gòu)造環(huán)境判別的限制和任何方法一樣，微量元素組合特征作為一種指標(biāo)，或作為一種輔助手段判斷巖石形成時(shí)的構(gòu)造環(huán)境是有一定限制和適應(yīng)范圍的。巖石類(lèi)型（不能混用）巖石時(shí)代（一般僅適用于顯生宙巖石，不能用于太古宙）巖漿演化和蝕變作用（這些作用將改變正常巖石的微量元素含量和組合特征）晶體堆積（樣品不能有明顯堆積層，如斜長(zhǎng)石和鎂鐵質(zhì)礦物堆積）采樣：新鮮的、非堆積巖石判別結(jié)果出現(xiàn)多解時(shí)，需結(jié)合地質(zhì)證據(jù)解釋用于揭示巖石形成構(gòu)造環(huán)境的圖解是一種統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不能只根據(jù)單個(gè)樣品結(jié)果判別1/6/202375第4章微量元素地球化學(xué)Part2微量元素用于構(gòu)造環(huán)境判別的限制和任何方法一樣，微量元素組合特4.4.3成巖成礦物理化學(xué)條件計(jì)算1微量元素地質(zhì)溫度計(jì)2微量元素地質(zhì)壓力計(jì)1/6/202376第4章微量元素地球化學(xué)Part24.4.3成巖成礦物理化學(xué)條件計(jì)算1微量元素地質(zhì)溫度1微量元素地質(zhì)溫度計(jì)分配系數(shù)（KD）與體系溫度的倒數(shù)呈線(xiàn)性關(guān)系：

lnKD=－(ΔH/RT)+B在一定的范圍內(nèi)，ΔH可看做常數(shù)。一個(gè)理想的地質(zhì)溫度計(jì)應(yīng)具有盡可能大的ΔH值。1/6/202377第4章微量元素地球化學(xué)Part21微量元素地質(zhì)溫度計(jì)分配系數(shù)（KD）與體系溫度的倒數(shù)呈線(xiàn)1/6/202378第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202278第4章微量元素地球化學(xué)Part1/6/202379第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202279第4章微量元素地球化學(xué)Part共存物相△H（J/mol）B橄欖石-玻璃－30.989.03單斜輝石-玻璃－103.83－7.85橄欖石-單斜輝石70.347.65共存物相對(duì)的△H和B值1/6/202380第4章微量元素地球化學(xué)Part2共存物相△H（J/mol）B橄欖石-玻璃－30.989.03

微量元素地質(zhì)溫度計(jì)如Ni在橄欖石和單斜輝石兩礦物相中的分配系數(shù)與溫度的關(guān)系是：lnKDOl/Cpx=－70.34/RT+7.65式中ΔH的單位為J/mol；R為理想氣體常數(shù)；T單位為K,絕對(duì)溫度。上式可簡(jiǎn)化為：lnK=-8.45/T+7.65（溫度范圍：1000－1200℃）1/6/202381第4章微量元素地球化學(xué)Part2微量元素地質(zhì)溫度計(jì)如Ni在橄欖石和單斜輝石1/6/202382第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202282第4章微量元素地球化學(xué)Part微量元素地質(zhì)溫度計(jì)使用要求使用微量元素地質(zhì)溫度計(jì)時(shí)一定要滿(mǎn)足以下條件：①分配達(dá)到平衡②樣品的溫度要在公式適用的溫度范圍內(nèi)③測(cè)定對(duì)象純度要求1/6/202383第4章微量元素地球化學(xué)Part2微量元素地質(zhì)溫度計(jì)使用要求使用微量元素地質(zhì)溫度計(jì)時(shí)一定要滿(mǎn)足2微量元素地質(zhì)壓力計(jì)從熱力學(xué)基礎(chǔ)關(guān)系式來(lái)說(shuō)，在恒溫條件下，分配系數(shù)與壓力的關(guān)系式為：lnKD/P=Δν0/RT該式是地質(zhì)壓力計(jì)的理論基礎(chǔ)。1/6/202384第4章微量元素地球化學(xué)Part22微量元素地質(zhì)壓力計(jì)從熱力學(xué)基礎(chǔ)關(guān)系式來(lái)說(shuō)，在恒溫條件下4.4.4地球歷史中災(zāi)變事件的微量元素地球化學(xué)示蹤1/6/202385第4章微量元素地球化學(xué)Part24.4.4地球歷史中災(zāi)變事件的微量元素地球化學(xué)示蹤12/界線(xiàn)粘土層中的銥(Ir)來(lái)自何處？1/6/202386第4章微量元素地球化學(xué)Part2界線(xiàn)粘土層中的銥(Ir)來(lái)自何處？12/29/202286第其他應(yīng)用：利用部分熔融定量模型了解部分熔融程度；利用分離結(jié)晶模型研究巖漿結(jié)晶程度；研究沉積盆地的演化歷史。1/6/202387第4章微量元素地球化學(xué)Part2其他應(yīng)用：12/29/202287第4章微量元素地球化學(xué)本章小結(jié)自然系統(tǒng)和微量元素的特性決定了微量元素在地球及其子系統(tǒng)中的分布分配、化學(xué)作用及化學(xué)演化特征。由于引進(jìn)了能斯特分配定律，微量元素地球化學(xué)研究已從定性向近似定量、從微觀向宏觀方向發(fā)展，因而有可能建立各種地球化學(xué)作用過(guò)程元素演化的定量理論模型。本章從微量元素在自然作用過(guò)程中的分配規(guī)律出發(fā)，重點(diǎn)討論了巖漿作用過(guò)程中微量元素演化的定量模型和稀土元素的地球化學(xué)行為，在此基礎(chǔ)上討論了微量元素在地球化學(xué)研究中的應(yīng)用。

1/6/202388第4章微量元素地球化學(xué)Part2本章小結(jié)自然系統(tǒng)和微量元素的特性決定了微量元素在地球及其子系第四章微量元素地球化學(xué)1/6/202389第4章微量元素地球化學(xué)Part2第四章微量元素地球化學(xué)12/29/20221第4章微量元第四章微量元素地球化學(xué)4.3稀土元素地球化學(xué)4.4微量元素地球化學(xué)示蹤作用1/6/202390第4章微量元素地球化學(xué)Part2第四章微量元素地球化學(xué)4.3稀土元素地球化學(xué)12稀土元素地球化學(xué)在微量元素地球化學(xué)中占據(jù)很重要的地位，這是由稀土元素以下四個(gè)優(yōu)點(diǎn)所決定的：①

性質(zhì)極相似的地球化學(xué)元素組，在地質(zhì)、地球化學(xué)作用過(guò)程中作為一個(gè)整體而活動(dòng)；②

分餾作用能靈敏地反映地質(zhì)、地球化學(xué)過(guò)程的性質(zhì)—指示功能強(qiáng)；4.3稀土元素地球化學(xué)1/6/202391第4章微量元素地球化學(xué)Part2稀土元素地球化學(xué)在微量元素地球化學(xué)中占據(jù)很重要的地位，這是由③

稀土元素除受巖漿熔融作用外，其它地質(zhì)作用基本上不破壞它的整體組成的穩(wěn)定性；④

在地殼巖石中分布較廣—廣泛性。1/6/202392第4章微量元素地球化學(xué)Part2③

稀土元素除受巖漿熔融作用外，其它地質(zhì)作用基本上不破壞它的4.3稀土元素地球化學(xué)4.3.1稀土元素的主要性質(zhì)4.3.2稀土元素在自然界中的分布4.3.3稀土元素在自然界的分餾4.3.4稀土元素組成數(shù)據(jù)的表示1/6/202393第4章微量元素地球化學(xué)Part24.3稀土元素地球化學(xué)4.3.1稀土元素的主要性質(zhì)14.3.1稀土元素的主要性質(zhì)1/6/202394第4章微量元素地球化學(xué)Part24.3.1稀土元素的主要性質(zhì)12/29/20226第4章什么是稀土元素？

稀土元素（rareearthelements）REE以往由于分析技術(shù)水平低，誤認(rèn)為他們?cè)诘貧ぶ泻芟∩?，另外它們一般發(fā)現(xiàn)于富集的風(fēng)化殼上，呈土狀，故名稀土。REE（稀土元素）的地殼豐度為0.017%，其中Ce、La、Nd的豐度比W、Sn、Mo、Pb、Co還高。中國(guó)是稀土大國(guó)，我國(guó)的稀土礦尤為豐富。1/6/202395第4章微量元素地球化學(xué)Part2什么是稀土元素？12/29/20227第4章微量元目前白云鄂博稀土礦礦石開(kāi)采量為2.5億噸，尾礦的量為礦石的60%左右，也就是說(shuō)目前尾礦壩有尾礦1.5億噸。在這1.5億噸尾礦中，包括930萬(wàn)噸稀土和7萬(wàn)噸釷。1/6/202396第4章微量元素地球化學(xué)Part2目前白云鄂博稀土礦礦石開(kāi)采量為2.5億噸，尾礦的量為礦石的6稀土元素組成及其分組★①稀土元素組成：?1/6/202397第4章微量元素地球化學(xué)Part2稀土元素組成及其分組★①稀土元素組成：?12/29/2022稀土元素組成及其分組★①稀土元素組成：稀土元素是指周期表中原子序數(shù)從57到71的鑭系15個(gè)元素（La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu），加上原子序數(shù)為39的Y共16個(gè)元素。1/6/202398第4章微量元素地球化學(xué)Part2稀土元素組成及其分組★①稀土元素組成：12/29/20221②稀土元素分組1）兩分法La-Eu：ΣCe鈰族稀土，亦稱(chēng)輕稀土LREE（7個(gè)元素）；Gd-Lu+Y：ΣY鐿族稀土，亦稱(chēng)重稀土HREE（9個(gè)元素）1/6/202399第4章微量元素地球化學(xué)Part2②稀土元素分組12/29/202211第4章微量元素地2）三分法輕稀土（LREE)，La-Nd；中稀土（MREE)：Sm-Ho；重稀土（HREE)：Er-Lu+Y1/6/2023100第4章微量元素地球化學(xué)Part22）三分法12/29/202212第4章微量元素地球化學(xué)4.3.2稀土元素在自然界中的分布1、在地球中的豐度，從下地幔到上地幔再到地殼，REE總量不斷增加；2、稀土元素在地殼中分配：

超基性巖→基性巖→中性巖→酸性巖→堿性巖

稀土元素總量是逐漸增加的；地幔、超基性巖、基性巖中∑Y占優(yōu)勢(shì)，隨著分異，陸殼及酸性巖、堿性巖以∑Ce占優(yōu)勢(shì)。1/6/2023101第4章微量元素地球化學(xué)Part24.3.2稀土元素在自然界中的分布1、在地球中的豐度，從如不同構(gòu)造環(huán)境的玄武巖：大洋拉斑玄武巖→高鋁玄武巖→大陸拉斑玄武巖∑REE：100ppm150ppm360ppm∑Ce/∑Y增加了3~4倍1/6/2023102第4章微量元素地球化學(xué)Part2如不同構(gòu)造環(huán)境的玄武巖：大洋拉斑玄武巖→高鋁玄武巖→大陸拉斑3、稀土元素在地殼中

地殼中∑Ce含量遠(yuǎn)高于∑Y含量，∑Ce/∑Y=2.65~2.93，大大高于地幔（1.13-1.14）、地球（1.15）以及隕石中的比值

1/6/2023103第4章微量元素地球化學(xué)Part23、稀土元素在地殼中12/29/202215第4章微4.3.3稀土元素在自然界的分餾1/6/2023104第4章微量元素地球化學(xué)Part24.3.3稀土元素在自然界的分餾12/29/2022164.3.3稀土元素在自然界的分餾1酸堿性的控制

稀土元素在地殼中的分配：堿性巖：La、Ce、Pr、Nd等和Sr、Ba、Ca、K共生堿性花崗巖：相對(duì)富集Sm、Gd、Tb、Dy；鈣堿性花崗巖：以Y、Ho、Er、Tm、Lu等重稀土，與Sc、Mn等元素共生1/6/2023105第4章微量元素地球化學(xué)Part24.3.3稀土元素在自然界的分餾1酸堿性的控制12/2

氧化還原條件控制（元素價(jià)態(tài)的差異）變價(jià)稀土元素對(duì)外界氧化還原條件變化反應(yīng)敏感：氧化條件下，Ce3+→Ce4+

還原條件下，Eu3+→Eu2+

1/6/2023106第4章微量元素地球化學(xué)Part22氧化還原條件控制（元素價(jià)態(tài)的差異）12/29/202213絡(luò)離子穩(wěn)定性的差異

REE可與F－、Cl－、CO32－、PO43－、SO42－等形成絡(luò)陰離子，但不同元素穩(wěn)定性各異；ΣY絡(luò)離子穩(wěn)定性＞ΣCe絡(luò)離子穩(wěn)定性，這樣ΣCe礦物沉淀后，ΣY元素尚可呈絡(luò)合物形式在溶液中遷移，在較晚的階段沉淀，導(dǎo)致ΣCe與ΣY的分異。

1/6/2023107第4章微量元素地球化學(xué)Part23絡(luò)離子穩(wěn)定性的差異12/29/202219第4章微量4被吸附能力的差異離子半徑小的REE3+比離子半徑大的容易被吸附，從La3+到Lu3+被吸附能力增強(qiáng)。ΣCe被膠體、有機(jī)質(zhì)和粘土礦物吸附能力小于ΣY。

1/6/2023108第4章微量元素地球化學(xué)Part24被吸附能力的差異12/29/202220第4章微量元5結(jié)晶礦物和熔體中的分異（體系化學(xué)成分）1/6/2023109第4章微量元素地球化學(xué)Part25結(jié)晶礦物和熔體中的分異（體系化學(xué)成分）12/29/2024.3.4稀土元素組成數(shù)據(jù)的表示★1表征REE組成的參數(shù)2異常指數(shù)3REE組成模式圖4稀土參數(shù)圖解

1/6/2023110第4章微量元素地球化學(xué)Part24.3.4稀土元素組成數(shù)據(jù)的表示★1表征REE組成的參1表征REE組成的特征參數(shù)①稀土元素總含量∑REE∑LREE∑HREE1/6/2023111第4章微量元素地球化學(xué)Part21表征REE組成的特征參數(shù)①稀土元素總含量12/2②輕重稀土元素比值

(LREE)/(HREE)或∑(Ce)/∑(Y)

反映稀土元素分異程度和巖漿演化，巖漿演化晚期更富集LREE，因而比值可以反映演化特點(diǎn)。1/6/2023112第4章微量元素地球化學(xué)Part2②輕重稀土元素比值12/29/202224第4章微量元隨巖漿作用演化，∑w(Ce)/∑w(Y)比值逐漸增大，即∑Ce在巖漿作用晚期富集。1/6/2023113第4章微量元素地球化學(xué)Part2隨巖漿作用演化，∑w(Ce)/∑w(Y)比值逐漸增大③反映輕/重稀土內(nèi)部分餾程度的參數(shù)：

[(La)/(Yb)]N[(La)/(Lu)]N[(Ce)/(Yb)]N反映輕稀土和重稀土元素內(nèi)部分餾狀況，比值越大越富集。1/6/2023114第4章微量元素地球化學(xué)Part2③反映輕/重稀土內(nèi)部分餾程度的參數(shù)：12/29/20222異常系數(shù)（指數(shù)）☆①、δEuδEu=(Eu)/(Eu*)=2(Eu)N/（

(Sm)N+

(Gd)N）δEu>1為正異常

δEu<1為負(fù)異常δEu＝1無(wú)異常1/6/2023115第4章微量元素地球化學(xué)Part22異常系數(shù)（指數(shù)）☆①、δEu12/29/202227第1/6/2023116第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202228第4章微量元素地球化學(xué)Part②、δCeδCe=2*(Ce)N/[w(La)N+w(Pr)N]1/6/2023117第4章微量元素地球化學(xué)Part2②、δCe12/29/202229第4章微量元素地球化學(xué)3REE組成模式圖增田-科里爾（AMasuda,1962;CDCoryell，1963）圖解1/6/2023118第4章微量元素地球化學(xué)Part23REE組成模式圖增田-科里爾（AMasuda,1961/6/2023119第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202231第4章微量元素地球化學(xué)Part1/6/2023120第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202232第4章微量元素地球化學(xué)Part1/6/2023121第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202233第4章微量元素地球化學(xué)Part稀土元素分配型式的類(lèi)型1）以稀土元素總量劃分僅僅相對(duì)于球粒隕石而言，比較直觀，常用于同類(lèi)型的巖石或礦物比較。2）CeN/YbN或LaN/YbN劃分(表示曲線(xiàn)傾斜程度)

CeN/YbN=1，平坦型CeN/YbN＞1，LREE富集型，曲線(xiàn)右傾CeN/YbN＜1，HREE富集型，曲線(xiàn)左傾1/6/2023122第4章微量元素地球化學(xué)Part2稀土元素分配型式的類(lèi)型1）以稀土元素總量劃分12/29/203）δEu和δCe異常劃分1/6/2023123第4章微量元素地球化學(xué)Part23）δEu和δCe異常劃分12/29/202235第4章1/6/2023124第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202236第4章微量元素地球化學(xué)Part1/6/2023125第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202237第4章微量元素地球化學(xué)Part稀土元素：球粒隕石配分模型微量元素：原始地幔蛛網(wǎng)圖1/6/2023126第4章微量元素地球化學(xué)Part2稀土元素：球粒隕石配分模型12/29/202238第4章4稀土參數(shù)圖解應(yīng)用1/6/2023127第4章微量元素地球化學(xué)Part24稀土參數(shù)圖解應(yīng)用12/29/202239第4章微量元用稀土參數(shù)圖解區(qū)分不同類(lèi)型玄武巖、花崗巖和碳酸鹽巖。1/6/2023128第4章微量元素地球化學(xué)Part2用稀土參數(shù)圖解區(qū)分不同類(lèi)型玄武巖、花崗巖和碳酸鹽巖。12/2成礦溶液的性質(zhì)研究在成礦作用研究中，確定金屬的來(lái)源是困難的。微量元素，特別是稀土元素可以作為水熱體系中發(fā)生的蝕變反應(yīng)的示蹤劑。蝕變（水/巖作用）的特點(diǎn)可由溶液的微量元素比值或稀土元素分布模式反映出來(lái)，而溶液又會(huì)影響礦床的稀土元素分布模式。溶液的稀土元素組成可反映原始巖石的礦物學(xué)、被溶液所蝕變的巖石相和溶液的化學(xué)成分特征，當(dāng)溶液發(fā)生沉淀形成化學(xué)沉積物（如硫化物、含鐵建造）時(shí)，這種化學(xué)沉積物的稀土元素組成就可以提供形成它的水熱體系歷史的指標(biāo)。1/6/2023129第4章微量元素地球化學(xué)Part2成礦溶液的性質(zhì)研究在成礦作用研究中，確定金屬的來(lái)源是困難的。著名的澳大利亞布羅肯希爾Pb－Zn超大型礦的成礦流體來(lái)源一直存在爭(zhēng)議，有火山熱液、建造水、下降對(duì)流海水、地幔熱液等不同認(rèn)識(shí)。1/6/2023130第4章微量元素地球化學(xué)Part2著名的澳大利亞布羅肯希爾Pb－Zn超大型礦的成礦流體來(lái)源一直4.4微量元素地球化學(xué)

示蹤作用1/6/2023131第4章微量元素地球化學(xué)Part24.4微量元素地球化學(xué)

示蹤作用12/29/2022434.4.1巖漿巖形成機(jī)制的判別部分熔融模型分離結(jié)晶作用模型1/6/2023132第4章微量元素地球化學(xué)Part24.4.1巖漿巖形成機(jī)制的判別部分熔融模型12/29/2部分熔融作用——為一有截距的直線(xiàn)分離結(jié)晶作用——平行于x軸的直線(xiàn)1/6/2023133第4章微量元素地球化學(xué)Part2部分熔融作用——為一有截距的直線(xiàn)12/29/202245第41為西藏岡底斯閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和二云母花崗巖,2為西藏岡底斯斑狀黑云母花崗巖。實(shí)例1/6/2023134第4章微量元素地球化學(xué)Part21為西藏岡底斯閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和二云母花崗巖,實(shí)例12/2趙振華（1982）通過(guò)研究認(rèn)為：我國(guó)西藏岡底斯花崗巖的斑狀黑云母花崗巖主要通過(guò)分異結(jié)晶形成，而閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和二云母花崗巖屬于平衡部分熔融的產(chǎn)物。1/6/2023135第4章微量元素地球化學(xué)Part2趙振華（1982）通過(guò)研究認(rèn)為：12/29/202247第4作業(yè)：為什么？元素如何選擇原理或公式推導(dǎo)1/6/2023136第4章微量元素地球化學(xué)Part2作業(yè)：為什么？12/29/202248第4章微量元素地球固—液相分配系數(shù)高的相容元素D＞＞1如Ni、Cr等，在分離結(jié)晶作用過(guò)程中它們的濃度變化很大（液相），但在部分熔融過(guò)程中則變化緩慢（液相）。1/6/2023137第4章微量元素地球化學(xué)Part2固—液相分配系數(shù)高的相容元素12/29/202249第4章超巖漿元素H親巖漿元素MD<<1固—液相分配系數(shù)低的微量元素1/6/2023138第4章微量元素地球化學(xué)Part2超巖漿元素H固—液相分配系數(shù)低的微量元素12/29/2022超巖漿元素H典型超巖漿元素：Ta、Th、La、Ce等，它們總分配系數(shù)很低，近于0，與0.2～0.5比較可忽略不計(jì)。在部分熔融過(guò)程中這些元素濃度變化大，但在分離結(jié)晶作用過(guò)程中則變化緩慢。1/6/2023139第4章微量元素地球化學(xué)Part2超巖漿元素H典型超巖漿元素：12/29/202251第4章總分配系數(shù)與1比較可忽略不計(jì)。典型親巖漿元素：HREE、Zr、Hf等親巖漿元素M1/6/2023140第4章微量元素地球化學(xué)Part2總分配系數(shù)與1比較可忽略不計(jì)。親巖漿元素M12/29/202超巖漿元素和親巖漿元素（不相容元素）部分熔融模型分離結(jié)晶作用模型1/6/2023141第4章微量元素地球化學(xué)Part2超巖漿元素和親巖漿元素（不相容元素）部分熔融模型12/29/平衡部分熔融：cL/co=1/[D

(1-F)+F]CHL=CHo,s/FCML=CMo,s/(DMo+F)式中CHL為超巖漿元素在液相中的濃度，

CML為親巖漿元素在液相中的濃度；CHo,s和CMo,s分別為它們?cè)谠脊滔嘀械臐舛龋?/6/2023142第4章微量元素地球化學(xué)Part2平衡部分熔融：cL/co=1/[D(1-F)+F]12/分離結(jié)晶作用：ciL/ci0.L=F（D-1）

CHL=CHo,l/FCML=CMo,l/F

CHL/CML=CHo,l/CMo,l

=常數(shù)。1/6/2023143第4章微量元素地球化學(xué)Part2分離結(jié)晶作用：ciL/ci0.L=F（D-1）12/29/2用CHL/CML對(duì)CHL作圖時(shí)，即用某超巖漿元素（H）與親巖漿元素（M）濃度比值對(duì)超巖漿元素濃度作圖時(shí)；Y=CHL/CMLX=CHL部分熔融作用——為一有截距的直線(xiàn)分離結(jié)晶作用——平行于x軸的直線(xiàn)1/6/2023144第4章微量元素地球化學(xué)Part2用CHL/CML對(duì)CHL作圖時(shí)，即用某超巖漿元素（H）與親巖平衡部分熔融的軌跡為：Y=DM

/CM0x+常數(shù)以DM

/CM0為斜率的直線(xiàn)1/6/2023145第4章微量元素地球化學(xué)Part2平衡部分熔融的軌跡為：12/29/202257第4章微量分離結(jié)晶作用的軌跡

Y=CHL/CML=CHo,l/CMo,l

=常數(shù)X=CHL=CHo,l/F分離結(jié)晶是一條平行于x軸的直線(xiàn)，截距為CHo,l/CMo,l

1/6/2023146第4章微量元素地球化學(xué)Part2分離結(jié)晶作用的軌跡12/29/202258第4章微量元素4.4.2成巖成礦構(gòu)造環(huán)境的判別1/6/2023147第4章微量元素地球化學(xué)Part24.4.2成巖成礦構(gòu)造環(huán)境的判別12/29/202259第隨著板塊學(xué)說(shuō)的深入，恢復(fù)地殼中各種巖石或礦床形成時(shí)的構(gòu)造環(huán)境研究越來(lái)越受到重視。在宏觀條件下，一般是根據(jù)地球物理資料（重力、地震）研究地殼結(jié)構(gòu)，并根據(jù)巖石類(lèi)型組合恢復(fù)古構(gòu)造環(huán)境（俯沖帶、島弧、洋中脊、弧后、板塊內(nèi)部等）。近年來(lái)的研究表明，不同構(gòu)造環(huán)境形成的各種巖石的微量元素含量與組合、同位素組成等均有較明顯的差異。許多學(xué)者建立了以微量元素組合為基礎(chǔ)的構(gòu)造環(huán)境判別圖解。1/6/2023148第4章微量元素地球化學(xué)Part2隨著板塊學(xué)說(shuō)的深入，恢復(fù)地殼中各種巖石或礦床形成時(shí)的構(gòu)造環(huán)境玄武巖類(lèi)1/6/2023149第4章微量元素地球化學(xué)Part2玄武巖類(lèi)12/29/202261第4章微量元素地球化學(xué)Ti/100-Zr-Y*3圖解(A-島弧拉斑玄武巖；B-MORB、島弧拉斑玄武巖、鈣堿性玄武巖；C-鈣堿性玄武巖；D-板內(nèi)玄武巖)Zr-Zr/Y圖解（A-火山弧玄武巖；B-MORB；C-板內(nèi)玄武巖；D-MORB、火山弧玄武巖；E-MORB、板內(nèi)玄武巖）；1/6/2023150第4章微量元素地球化學(xué)Part2Ti/100-Zr-Y*3圖解Zr-Zr/Y圖解12/29/2×Nb-Zr/4-Y圖解（A1－板內(nèi)堿性玄武巖；A2－板內(nèi)堿性玄武巖、板內(nèi)拉斑玄武巖；B－E型MORB；C－板內(nèi)拉斑玄武巖、火山弧玄武巖；D－N型MORB、火山弧玄武巖）；火山巖Zr-Ti構(gòu)造判別圖解I-板內(nèi)熔巖；II-火山弧熔巖；III-洋中脊玄武巖1/6/2023151第4章微量元素地球化學(xué)Part22×Nb-Zr/4-Y圖解火山巖Zr-Ti構(gòu)造判別圖解12/花崗巖類(lèi)花崗巖的構(gòu)造分類(lèi)I型、S型花崗巖由原來(lái)的成因概念擴(kuò)展為構(gòu)造環(huán)境概念I(lǐng)型：造山后隆起環(huán)境產(chǎn)物S型：大陸碰撞產(chǎn)物A型、M型A型：非造山環(huán)境產(chǎn)物M型：大洋弧環(huán)境產(chǎn)物1/6/2023152第4章微量元素地球化學(xué)Part2花崗巖類(lèi)花崗巖的構(gòu)造分類(lèi)12/29/202264第4章微Pearce構(gòu)造分類(lèi)洋脊型：包括正常洋脊（N型）、異常洋脊型、弧后盆地洋脊和俯沖帶上洋脊火山弧型：拉斑玄武巖火山弧、鈣堿性火山巖火山弧、活動(dòng)大陸邊緣火山弧板塊內(nèi)部型：內(nèi)陸環(huán)狀雜巖和地塹、減薄陸殼、大洋島嶼板塊碰撞型：陸－陸碰撞同構(gòu)造、陸－陸碰撞構(gòu)造后、陸－弧碰撞同造山1/6/2023153第4章微量元素地球化學(xué)Part2Pearce構(gòu)造分類(lèi)12/29/202265第4章微量元采用理想的洋脊花崗巖作標(biāo)準(zhǔn)化理想的洋脊花崗巖：由正常洋中脊玄武巖經(jīng)分離結(jié)晶形成，代表的是未受地幔富集影響的對(duì)流上地幔，經(jīng)歷了斜長(zhǎng)石－橄欖石－單斜輝石－磁鐵礦的簡(jiǎn)單結(jié)晶作用，未受地殼熔融、同化或揮發(fā)分作用影響。1/6/2023154第4章微量元素地球化學(xué)Part2采用理想的洋脊花崗巖作標(biāo)準(zhǔn)化12/29/202266第4章標(biāo)準(zhǔn)化值1/6/2023155第4章微量元素地球化學(xué)Part2標(biāo)準(zhǔn)化值12/29/202267第4章微量元素地球化學(xué)1/6/2023156第4章微量元素地球化學(xué)Part212/29/202268第4章微量元素地球化學(xué)Part微量元素構(gòu)造判別圖解(Nb-Y圖解、Ta-Yb圖解、Rb-Y+Nb圖解、Rb-Yb+Ta圖解)ORG-大洋脊花崗巖；WPG-板內(nèi)花崗巖；VAG-火山弧花崗巖；Syn-COLG-同碰撞花崗巖

1/6/2023157第4章微量元素地球化學(xué)Part2微量元素構(gòu)造判別圖解12/29/202269第4章微量元具有特殊構(gòu)造指示意義的A型花崗巖非造山張性環(huán)境的產(chǎn)物A型花崗巖判別圖(K2O+Na2O)/CaO－Zr+Nb+Y+Ce、Zr-Ga*10000/Al、K2O/MgO-Ga*10000/Al、K2O+Na2O-Ga*10000/Al、(K2O+Na2O)/CaO－Ga*10000/Al、Nb-Ga*10000/Al、Ce-Ga*10000/Al、Y-Ga*10000/Al、FeOt/MgO-Ga*10000/Al、FeOt/MgO-Zr+Nb+Ce+Y）A-A型花崗巖；FG-M+I+S型分異花崗巖；OGT-未分異M+I+S型花崗巖；I&S-M+I+S型花崗巖

1/6/2023158第4章微量元素地球化學(xué)Part2具有特殊構(gòu)造指示意義的A型花崗巖12/29/202270第41/6/2023159第4章微量元