赵志丹岩石地球化学1-绪论-压缩图件.ppt

1、岩石地球化学,48学时,研究生选修课,赵志丹 20070305,赵志丹,任课教师,地学院岩石矿物教研室 办公室：教1楼 2202 电话: 8232-1115 (O), 手机: 1368-111-8299 E-mail: ,2007春18周上课。 周三下午5-8节，19205 周五晚上9-10节，19楼-423 第1次上课：3月7日5-8节,岩石地球化学,(3) 即使学过地球化学课程，也没有系统讲述岩石地球化学数据的具体评价、处理、作图、解释等基本方法。,设立此课程的背景,(1) 目前岩石学、地球化学和矿床学等专业的研究生，越来越多地涉及到地球化学数据的分析和处理，但是在本科学习期间没有系统的课

2、程进行学习。,(2) 有些岩石矿物矿床等专业的研究生，没有系统学习过地球化学。,第一章、岩石地球化学课程性质、研究方法 第二章、岩石地球化学数据分类、测试方法与质量评价 第三章、岩石地球化学数据的处理与解释 第四章、地球化学端元特征 第五章、岩石地球化学研究专题报告,岩石地球化学课程内容,考试方式：A. 给一套数据，请大家进行数据处理、作图和分析。B. 开卷答题,讲课方式系统讲课专题报告,专题报告：于炳松教授沉积岩地球化学；张招崇教授地幔柱与大火成岩省；苏尚国教授铂族元素与矿床的地球化学；罗照华教授脉岩地球化学和动力学意义；赵志丹教授青藏高原岩石地球化学。,本课程使用主要参考书,杨学明等， 岩

3、石地球化学， 合肥：中国科学技术大学出版社，2000,英文版原著： Rollison, HR. 1993. Geochemical data: evaluation, presentation and interpretation.,中文翻译版：,地球化学国内主要参考书,陈岳龙，杨忠芳，赵志丹，编著，同位素地质年代学与地球化学，地质出版社，2005年 韩吟文,马振东. 地球化学,2003, 地质出版社. 陈俊, 王鹤年, 地球化学, 2004, 科学出版社. 赵伦山, 张本仁. 地球化学, 1988, 地质出版社. 中国科学院地球化学研究所, 高等地球化学.1998, 科学出版社 戚长谋等,

4、地球化学通论.1994,地质出版社. 涂光炽等,地球化学.1984,上海科技出版社. 布朗洛,A.H.,地球化学(中译本), 1982,地质出版社. 戈尔德斯密特,V.M.,地球化学(中译本), 1954,科学出版社.,Fancis Albarede, Geochemistry: An introducion. 2003, Cambridge University Press. Faure, G. Principles and Applications of Geochemistry. (2nd.). 1998, Prentice Hall. Henderson, P. Inorganic G

5、eochemistry, 1982, Pergamon Press. Mason, B., Moore, C.B. Principles of Geochemistry. (4th ed.). 1982, John Wiley 微量元素温度计, 矿物温度计, 同位素温度计等方法.作为热力学参数还应包括体系pH、Eh、fo2、盐度、离子强度、矿质浓度等参数的计算. （4）实验模拟自然作用 在实验室条件下重现自然作用过程。 （5）观测资料的多元统计处理和计算 包括多元统计在地球化学中的应用, 多变量和多组分反应地球化学开放体系的数值模拟计算, 地理信息系统在地球化学研究中的应用等崭新的领域.,2.

6、 地球化学室内工作方法,第一节、回顾地球化学的课程性质与研究方法 第二节、岩石地球化学的研究方法,第一章、岩石地球化学课程性质与研究方法,第二节、岩石地球化学的研究方法,第一章、岩石地球化学课程性质与研究方法,一、岩石地球化学的定义 是地球化学的一个分支，它是以地球和地外天体中广泛存在的岩石作为研究对象，以地球化学中元素和同位素的基本理论为依据，以现代分析测试技术为依托，揭示岩石在岩浆、沉积、变质、成矿等作用过程中的地球化学性质、成因、演化及其反映的地球动力学过程。,第二节、岩石地球化学的研究方法,第一章、岩石地球化学课程性质与研究方法,二、岩石地球化学的研究方法 野外室内 与地球化学研究方法

7、一致，强调野外工作为基础、室内工作是关键；,岩石地球化学的研究方法,包括： 观察和记录GPS定点，地质产状，结构，构造，分布 常用的手段和方法 记录，素描，照相，录像，野外制图，露头观察描述，采集样品,1、野外研究 是基础，获取可靠的第一手材料，获得样品,岩石地球化学的研究方法,（1）包括： A 岩相学鉴定（了解岩石的显微结构） B 矿物成分 （X光，EPMA），包裹体成分 C 岩石地球化学（元素，同位素） D 同位素年代学 E 模拟（数值模拟和实验模拟） F 岩石的成因与大陆动力学过程研究,2、室内研究 是获取先进研究成果的关键,（2）样品处理步骤,2、室内研究,A 切取岩石，磨制薄片/探针

8、片/包裹体片,C 粉碎岩石至200目以下，用于地球化学测试（主量、微量元素和同位素）、高温高压实验等。 （目的定义：指每平方英寸筛孔数目）,B 粉碎岩石至一定粒度，进行重砂分选，挑选单矿物用于单矿物的元素和同位素分析（如同位素O、S、Sr-Nd-Pb）、单矿物的定年（Ar-Ar，锆石U-Pb等）等；,岩相学,放射性同位素Sm-Nd, Rb-Sr，Pb，Re-Os, Ru-Hf 稳定同位素C, H, O，S，气体同位素 He, Ne，Ar,此为进行放射性同位素测定的VG54质谱仪,同位素方法可以示踪和测年,高温高压技术模拟地球内部的温度压力条件,此为日本筑波材料科学研究所3万吨高压仪器,实验岩石

9、学和 实验地球化学,目前地球科学研究特征: 1. 淡化单一的学科， 按照地球科学问题, 而不是以学科来进行研究； 2. 强调地球系统科学, 模糊学科边界。 举例：青藏高原隆升与全球变化,三、岩石地球化学与地球系统科学,地球系统指由岩石圈、生物圈、水圈、大气圈、近地空间及人类活动组成的有机整体。 地球系统科学就是研究组成地球系统的这些子系统之间相互联系、相互作用中运转的机制，地球系统变化的规律和控制这些变化的机理，从而为全球环境变化预测建立科学基础，并为地球系统的科学管理提供依据。地球系统科学研究的空间范围从地心到地球外层空间，时间尺度从几百年到几百万年。 （引自姚玉鹏等，2005；王心源，20

10、05 ）,小知识：什么是地球系统科学？,举例：青藏高原隆升与全球变化 不同层次的表现,板块构造印度与亚洲大陆碰撞隆升 深部作用过程软流圈，岩石圈，岩浆作用， 地表响应海拔，气候，生物，,Tibetan Plateau,India,Tarim Basin,Earths largest and highest plateau: Cover 82 % of the worlds land surface area 4,000 m Average elevation: 5,023 m, Total area: 550,000 km2 (California: 411, 048 km2),Fielding et al., 1994, Geology, 22: 163,印度与亚洲大陆碰撞青藏高原,Himalaya: A view from the space,Indus fan,Bengal Fan,Tibetan plateau,5. Him