微量元素地球化学（第六章）

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,微量元素地球化学,(,第六章,),主讲教师：刘树文,2015.12,第六章 微量元素示踪方法,微量元素示踪：,用微量元素作为示踪剂，研究岩石分类、岩石和矿床成因、岩浆作用和流体作用过程、其它地质作用过程和环境地球化学过程的方法,第六章 微量元素示踪方法,研究方法：,数值模式法,比较地球化学方法,统计学方法,第六章 微量元素示踪方法,用已有的或者新建立的微量元素模型进行数值模拟，确定一个具体的地质过程。例如，前面讲过的结晶分异、部分熔融和岩浆混合过程的鉴别，通过矿物的微量元素的分配系数和地球化学中微量元素的行为研究确定一个地球化学过程,1.,数值模拟法,第六章 微量元素示踪方法,1.,数值模拟法,当某一源岩先部分熔融后，再通过分离结晶固结成岩而形成的一系列岩石的过程将会在这一对微量元素的含量变化上反映出来相容元素（,D= 4,）和不相容元素（,D=0,）在两套成因不同岩石中的分布。图中百分数为熔融度,F,。由于,Ce,的分配系数为零，它在部分熔融和分离结晶作用中的浓度按,Cl,/,Co,1/,F,的趋势变化,。,利用分配行为相反的微量元素,第六章 微量元素示踪方法,1.,数值模拟法,花岗质岩浆,第六章 微量元素示踪方法,1.,数值模拟法,Ba,2.,定量模拟岩石成因,玄武岩成因,Wang CY et al., 2008,2.,定量模拟岩石成因,玄武岩成因,第六章 微量元素示踪方法,2.,比较地球化学的方法,比较地球化学方法，就是应用一些标准的地质体作为参照物，将分析的样品的微量元素值进行标准化，来比较和说明所分析样品的微量元素特征和可能的地球化学过程。,常用的标准样品有：球粒陨石、原始地幔、洋中脊玄武岩、大洋花岗岩、上部地壳、下部地壳、平均地壳等等,第六章 微量元素示踪方法,2.,比较地球化学的方法,Oceanic Crust,黑三角大洋岛玄武岩,黑方块大洋高原玄武岩,黑菱形正常洋壳玄武岩,半方块洋中脊玄武岩,Oceanic Crust,Types of Oceanic Crust,Normalized by Chondirite,Normalized by Primitive Mantle,Normalized by MORB,N-MORB,Left-decline Pattern Rb and K depleted, Ba,Th,Nb-rich, (Nb/Yb)N0.8,(La/Yb)N1, Sr/Y1,Left-decline Pattern (Nb/Yb),N,1,(La/Yb),N,1, Sr/Y2,(La/Yb)N1.5, Sr/Y1,Flattened Pattern, Ba,Th,Nb-rich, (Nb/Yb),N,=1,(La/Yb),N,=1, Sr/Y=1,Right-decline Pattern, K-depleted, (Nb/Yb),N,5,(La/Yb),N,4, Sr/Y2,OIB,Right-decline Pattern, Rb and K depleted, Ba,Th,Nb-rich, (Nb/Yb),N,10,(La/Yb),N,10, Sr/Y5,Right-decline Pattern, Ba,Th,Hf,Nb-rich, (Nb/Yb),N,10,(La/Yb),N,10, Sr/Y5,Right-decline Pattern, K-depleted, (Nb/Yb),N,10,(La/Yb),N,10, Sr/Y5,Canada Slave Precambrian Block,Eastern Australia OIB,Continental Crust,十字表示上部地壳,差号表示下部地壳,三角表示平均地壳,大陆地壳,Types of Oceanic Crust,Normalized by Chondirite,Normalized by Primitive Mantle,Normalized by MORB,Lower-Continental,Crust,Right-decline Pattern Ti, Rb and K depleted, Ba,Th,Nb,Ta,Zr-rich, (Nb/Yb)N5,(La/Yb)N5, Sr/Y2,Right-decline Pattern Rb-,Th-,Nb- ,P- and Ti-depleted; Ba-,k, La,Ce,Zr,Hf-rich,Right-decline Pattern Rb-,Th-,Nb- ,P- and Ti-depleted; Ba-,k, La,Ce,Zr,Hf-rich,Upper-Continental,Crust,Right-decline Pattern Ti, Rb and K depleted, Ba,Th,Nb,Ta,Zr-rich, (Nb/Yb)N5,(La/Yb)N5, Sr/Y2,Right-decline Pattern, Rb-,K-,Th-,La-,Ce,Zr- and Hf-rich; Ba,Nb-Ti-depleted,Right-decline Pattern, Rb-,K-,Th-,La-,Ce,Zr- and Hf-rich; Ba,Nb-Ti-depleted,Averaged-Continental Crust,Right-decline Pattern Ti, Rb and K depleted, Ba,Th,Nb,Ta,Zr-rich, (Nb/Yb)N5,(La/Yb)N5, Sr/Y2,Right-decline Pattern, Nb-,P-,Ti-depleted, Rb-,K-,Th-,La-,Ce,Zr- and Hf-rich; Ba,Nb-Ti-depleted,Right-decline Pattern, Nb-,P-,Ti-depleted, Rb-,K-,Th-,La-,Ce,Zr- and Hf-rich; Ba,Nb-Ti-depleted,大陆裂谷的微量元素特征,Indonesia Island Arc,岛弧的微量元素特征（美洲西海岸）,Southwestern Baltic,根据已有地质过程和地球化学过程的微量元素统计分析作图，再用测量的未知地质体分析的微量元素、或者微量元素比值进行图上投点，判断未知地质体的地质过程,第六章 微量元素示踪方法,3.,统计地球化学方法,第六章 微量元素示踪方法,3.,统计地球化学方法,（岩石成因）,Fig. 13. Th/Ta vs. La/Yb diagram for the Damiao anorthosites and norites (after Condie, 2001). AFCAssimilation and Fractional Crystallization,data are from Xie (2005).,第六章 微量元素示踪方法,3.,统计地球化学方法,（岩石分类）,第六章 微量元素示踪方法,3.,统计地球化学方法,（岩石分类）,Basalt-,玄武岩,Trachyte-,粗面岩,Andesite-,安山岩,Rhyolite-,流纹岩,Phonolite-,响岩,第六章 微量元素示踪方法,3.,统计地球化学方法（岩石分类）,Tepgrite-,碱玄岩,Foidite-,似长石响岩,第六章 微量元素示踪方法,3.,统计地球化学方法,（岩石分类）,(afterWinchester and Floyd, 1977),碱性流纹岩,第六章 微量元素示踪方法,3.,统计地球化学方法,（构造环境的鉴别）,After Wood,（,1980,）：,A-N,型,MORB,，,B-E,型,MORB,，,C-,板内碱性玄武岩，,D-,岛弧玄武岩,第六章 微量元素示踪方法,3.,统计地球化学方法,（构造环境的鉴别）,After Pearce and Norry,（,1979,）,第六章 微量元素示踪方法,3.,统计地球化学方法,（构造环境的鉴别）,After Pearce,（,1984,）,After Condie 2005,第六章 微量元素示踪方法,3.,统计地球化学方法,（物源区的鉴别）,After Belousova et al.(2002),第六章 微量元素示踪方法,3.,统计地球化学方法,（物源区的鉴别）,After Belousova et al.(2002),第六章 微量元素示踪方法,4.,研究实例,-,吕梁山古元古代变质火山岩,第六章 微量元素示踪方法,4.,研究实例,-,吕梁山古元古代变质火山岩,After Liu et al.,（,2011,）,第六章 微量元素示踪方法,4.,研究实例,-,吕梁山古元古代变质火山岩,After Liu et al.(2011) in Precambrian Research,第六章 微量元素示踪方法,4.,研究实例,-,吕梁山古元古代变质火山岩,After Liu et al.(2011) in Precambrian Research,第六章 微量元素示踪方法,4.,研究实例,-,吕梁山古元古代变质火山岩,After Liu et al.(2011) in Precambrian Research,第六章 微量元素示踪方法,4.,研究实例,-,吕梁山古元古代变质火山岩,After Liu et al.(2011) in Precambrian Research,第六章 微量元素示踪方法,4.,研究实例,-,吕梁山古元古代变质火山岩,After Liu et al.(2011) in Precambrian Research,