地球化学-微量处理

1、岩石地球化学数据的处理与解释 实用版,第一节、主量元素数据处理与解释 第二节、微量元素数据处理与解释 第三节、同位素数据处理与解释,第三章、岩石地球化学数据的处理与解释,第二节、微量元素数据处理与解释 一、控制微量元素行为的地球化学规律 二、稀土元素处理和解释 三、微量元素处理和解释 （包括稀土在内的微量元素特征）,第三章、岩石地球化学数据的处理与解释,三、微量元素处理和解释 1. 微量元素处理方法 （1）多元素标准化图解 （2）元素或者运算后元素投点图,第三章、岩石地球化学数据的处理与解释,（1）多元素标准化图解 A 属于REE标准化图解的扩展和普及化，最早用于玄武岩，现在可以用于所有岩石（

2、岩浆岩和沉积岩）类型。 B 标准化数值原始地幔、球粒陨石，或者MORB C 作图的意图比较样品与标准化数据之间的偏离程度,1. 微量元素处理方法,（1）多元素标准化图解 D 称呼： 中文表达方式 原始地幔(球粒陨石)标准化多元素图解, 微量元素含量蜘蛛图 英语表达方式 Normalized multi-element diagrams /incompatible element diagrams / spider diagrams Primitive mantle-normalized incompatible trace element variation diagrams Trace el

3、ement concentrations normalized to chondrite of Spider diagram of ,I 原始地幔 （primitive/primordial mantle） 目前常用的元素排列顺序和数值根据 Sun & MacDonough, 1989 II 球粒陨石 Sun & MacDonough, 1989 III MORB, Pearce, 1983 IV 沉积岩 NASC，Gromet et al, 1984 平均地壳成分根据Taylor & McLennan (1981),多元素标准化数据,目前常用作标准化的原始地幔顺序和成分（primitive/

4、primordial mantle）,多元素蜘蛛图的原始文献和标准化数据(Spider diagram),Sun S-S & W F MacDonough 孙贤鉥 澳大利亚地调局高级研究员 哥伦比亚大学 孙贤鉥博士,Sun & MacDonough, 1989,Sun & MacDonough, 1989,标准化顺序和数值,球粒陨石,原始地幔,其中有些不用，例如Tl，Sc，W，Sn，F等,Sun & MacDonough, 1989,Chung等，2004，Earth Sci. Rev.,目前常用顺序,Chung等，2004，Earth Sci. Rev.,目前常用顺序,Williams et

5、 al, 2001，Geology,目前常用顺序,Xu et al，2001，Geology,目前常用顺序,Chung et al，2003，Geology,可以简化使用的顺序,（1）多元素标准化图解 作图方法： A. 同REE相似，分别除以标准化数值，再作图 B. 注意其中的主量元素，特殊算法 K=K2O*10000*0.83013/250 Ti=TiO2*10000*0.5995/1300 P=P2O5*10000*0.43646/95 这里K2O、 TiO2、 P2O5单位均为重量百分数,（1）多元素标准化图解 作图方法： 演示：,（1）多元素标准化图解 图解的基本解释,正常岛弧火山岩由

6、源自俯冲板片脱水产生的流体交代地幔楔发生部分熔融而形成，这种富水的流体亏损高场强元素（HFSE），如Nb(Ta)、Ti、P等元素，这些元素的流体/岩石分配系数很小（1)，因此，在流体交代地幔楔形成的正常岛弧火山岩中出现显著的Nb（Ta）、Ti负异常（在微量元素原始地幔标准化蛛网图上相对于相邻元素 K 、La和Eu、Gd）。,为什么岛弧火山岩出现Nb、Ta的负异常？,Key distinctive features areAddition of subduction-mobile elements (K, Rb, Sr, Th etc. from the subducting plateIncr

7、eased melting caused by fluid addition to the mantle,岛弧火山岩成因,Chung等，2004，Earth Sci. Rev.,岩浆岩出现Nb、Ta、Ti的负异常的引申含义,具有大陆地壳物质的参与,（1）多元素标准化图解 其他多元素标准化图解: A. 铂族元素（Platinum metal Group Elements） B. 过渡金属元素（Transition metal),1. 微量元素处理方法,三、微量元素处理和解释 1. 微量元素处理方法 （1）多元素标准化图解 （2）元素或者元素比值投点图,第三章、岩石地球化学数据的处理与解释,包括：

8、二元或者三角图 元素对元素 元素比值对元素 元素比值对元素比值 元素运算后 岛弧拉斑玄武岩：IAT 洋岛玄武岩：OIB 洋岛碱性玄武岩：OIA 洋岛拉板玄武岩：OIT 洋中脊玄武岩：MORB 火山弧玄武岩：VAB 大陆裂谷玄武岩：CRB 板内玄武岩：WPB,（2）元素或者元素运算后投点图,（1）进行岩石分类 （2）研究岩石成因 （模拟计算反演源岩和过程） （3）鉴别岩石形成的构造环境,微量元素图解研究用途,重要元素对岩石成因的指示意义（After Green 1980）,Zr/Ti acts as a proxy for Si,Nb/Y acts as a proxy for total al

9、kalis.,进行岩石分类,碧玄岩,副长石岩,进行岩石分类,进行岩石分类,进行岩石分类同时研究成因,鉴别不同源岩地球化学端元和过程,Ernst & Buchan,2003, RECOGNIZINGMANTLE PLUMES IN THE GEOLOGICAL RECORD,Xu et al，2001，Geology,岩石成因与演化过程,Figure 9-8. (a) after Pearce and Cann (1973), Earth Planet, Sci. Lett., 19, 290-300. (b) after Pearce (1982) in Thorpe (ed.), Andesites: Orogenic andesites and related rocks. Wile