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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,一、微量元素的概念和稀溶液的性质 微量元素的概念:0.1% 研究意义 例:混合物或固溶体的性质,如盐水溶液的冰点降低,沸点升高;混合气体的蒸气压降低以及热力学性质等,微量元素地球化学原理,1.溶质、溶剂和稀溶液 溶质:含量较少的部分 溶剂:较多的部分 稀溶液的性质:溶质与溶剂之间的相互作用可以忽略,微量元素地球化学原理,2.稀溶液的性质(=理想溶液) (1)溶剂性质遵守拉乌尔定律: 溶剂的活度等于纯溶剂的活度与其摩尔分数的乘积: aj = aoj Xj (fj = foj Xj);(Pj = Poj Xj) (2)稀溶液溶质的性质遵守亨利定律: 即溶质的活度与溶质的摩尔分数成正比: ai = i Xi (fj = i Xj);(Pj = i Xj),微量元素地球化学原理,二、微量元素的分配系数 (一)分配系数的测定 1.天然样品: 利用地质体中两种平衡相中元素(如火山岩中斑晶和玻璃) 2.人工实验:,微量元素地球化学原理,(二)分配系数的影响因素 1.温度,微量元素地球化学原理,2.压力的影响:,微量元素地球化学原理,3.熔体的总成分(溶剂)影响,微量元素地球化学原理,(三)岩浆过程微量元素的定量模型 1.岩浆结晶作用模型 Cl/C0=F(D-1) 2.岩石部分熔融模型(批次部分熔融模型) Cl/C0 = 1/D(1-F)+F ,微量元素地球化学原理,(四)微量元素分配系数的应用 1.地质温度计,微量元素地球化学原理,2.研究地球化学过程的平衡程度 根据两种相,如矿物与矿物、矿物与熔体(玻璃)等之间微量元素的分配特征进行研究,微量元素地球化学原理,3.研究地质作用过程 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25C时获得:,微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:57-71 电子构型: 价态:主要为三价, Eu2+ (Yb2+) Ce4+ (Tb4+),微量元素地球化学原理,1.稀土的划分: (1)两分: 轻稀土(LREE)La-Eu 重稀土(HREE)Gd-Lu (2) 三分: 轻稀土(LREE)La-Nd 中稀土(MREE)Sm-Ho 重稀土(HREE)Er-Lu,微量元素地球化学原理,(二)REE组成数据的表示方法 1.数据的标准化 2.REE组成模式的图示,微量元素地球化学原理,3.表征REE组成的参数 (1)稀土元素总量(REE) (2)比值 LREE/HREE (La/Yb)N, (La/Lu)N , (Ce/Yb)N, (La/Sm)N, (Gd/Lu)N (3)异常值 Eu/Eu*(Eu),Ce/Ce*(Ce),微量元素地球化学原理,微量元素地球化学原理,(三)稀土元素地球化学的应用 洋中脊玄武岩,微量元素地球化学原理,大陆酸性岩,微量元素地球化学原理,大洋岛,微量元素地球化学原理,金伯利岩,微量元素
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