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第六章微量元素地球化学

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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第六章 微量元素地球化学原理微量元素地球化学原理概述1. 地球化学的手段 (宏观性质 )2. 研究意义 :• 示踪• 物理化学条件• 地球化学过程 (结合年龄数据 )微量元素地球化学原理元素含量与热力学量之间的关系问题( ΔG,ΔH, Δ :• μ= μo +RT μ= μo +RT α与组分 (摩尔分数 )之间的关系可否描述?微量元素地球化学原理一、微量元素地球化学应用的理论基础(一 )理想溶液 ) :理想溶液 ):溶剂的活度 (逸度 )等于纯溶剂的活度与其摩尔分数的乘积:• ( ( 实际溶液 ):即溶质的活度与溶质的摩尔分数成正比:• i • i • (i • 此 ,只有符合亨利定律时 ,元素的含量才与热力学量有确定的关系微量元素地球化学原理二、微量元素的分配系数(一 )能斯特分配系数(二)用地质体中两种平衡相中元素 缺点 :石或矿物在高温高压进行熔融后 ,测量不同相中元素的含量以得到分配系数缺点 :是否平衡 ?微量元素地球化学原理(二 )ln)TV )剂)影响µ¥ б»Ô ʯd u y b Ø·ÖÅäϵÊýÁ÷ÎÆ ÑÒ ½¬Ðþ Îä ÑÒ ½¬Ð±³¤Ê¯d u y b Ø·ÖÅäϵÊýÁ÷ÎÆ ÑÒ ½¬Ðþ Îä ÑÒ ½¬• 氧逸度影响仅对变价元素产生影响稀土元素在斜长石与玄武岩浆之间的分配系数与氧逸度的关系微量元素地球化学原理(三)0=F( F, 批次部分熔融模型 )0 = 1/[D(1F ] F, (F +不等于常数微量元素地球化学原理(四 )ln)根据两种相,如矿物与矿物、矿物与熔体(玻璃)沉积盆地演化历史的研究例:德国司塔斯福特的策克斯泰因岩系中盐层的成因。实测 25[][/   海水海水 a C lN a C 岩浆组成变化的原因研究(向量图)根据结晶分异作用模型 :o=F(配系数 俯冲带(岛弧) 量元素地球化学原理三、稀土元素的地球化学及其应用(一 )稀土元素的地球化学性质• 原子序数: 57电子构型: 4价态:主要为三价,((其中 4价 ,它们的电子层构型分别为 :[划分:(1)两分:轻稀土( ) 三分:轻稀土( ))稀土元素总量( 2)比值• (b)N, (u)N , (b)N,• (m)N, (u)N(3)异常值 u*( e*(量元素地球化学原理)22(/*/*稀土元素中 )球粒陨石标准化稀土元素丰度模式图(据洪大卫, 1985) 它们经历了 斜长石的结晶分异作用 :钠闪石晶洞碱性花岗岩; 6:钠长石化的钠闪石晶洞花岗岩2 洋中脊玄武岩特点:• 多数为轻稀土亏损型微量元素地球化学原理• 大陆酸性岩特点:• 宽的变化范围• 多数为高的轻/重稀土比值微量元素地球化学原理• 大洋岛特点:• 由拉斑玄武岩、碱性玄武岩组成• 高的和低的轻 /重稀土元素比值高存• 部分存在负 金伯利岩特点:• 具有极富集的稀土元素丰度• 较大的轻/重稀土比值• 部分有负 海水微量元素地球化学原理四、1)元素标准化( 2)元素的排列方式• 按元素不相容性强弱排列(982;982)• 按元素六次配位的阳离子半径的减小顺序(983)量元素比值及其应用原理: 两元素为中等和强的不相容元素(D<<1)用表生环境不活动的元素 ,如高场强元素 :沉积岩沉积环境和物源研究:选择不易通过水而迁移的元素,如离子电位介于中间的元素不同构造环境沉积盆地杂砂岩的微量元素判别图 (据 981)A:大洋岛弧 ;B:大陆岛弧 ;C:活动大陆边缘 ;D:)指示原岩性质方法 :用高场强元素 :)指示岩石是否经历变质或热液作用影响 ,方法 :用活动元素和不活动元素活动元素与不活动元素之间的关系所反映的元素活动性微量元素地球化学原理思考题:积作用等的原理和方法。2. 稀土元素丰度模式图中的元素为什么要标准化?
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