08 第四章 第三节 稀土元素地球化学.ppt

1、第三节 稀土元素地球化学,一 稀土元素的地球化学性质,一 稀土元素的地球化学性质 原子序数：57-71 价态：主要为三价， Eu2+ Ce4+,稀土元素的地球化学,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,稀土元素的地球化学,(二) REE组成数据的表示方法 1.数据的标准化 2.REE组成模式图-球粒陨石标准化模式图 一般公认球粒陨石的轻-重稀土元素之间不存在分异。 采用球粒陨石标准化模式图可使样品中各REE间的任何程度的分异更清楚地显示

2、出来。,稀土元素的地球化学,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),稀土元素的地球化学,稀土元素的地球化学,EuN、SmN、GdN、LaN、PrN均为球粒陨石标准化值正异常Eu1 负异常Eu1 无异常Eu=1,稀土元素的地球化学,二 稀土元素的应用 (一) 稀土元素在造岩矿物与熔体间的分配系数,稀土元素在角闪石与熔体间的分配系数,二 稀土元素的应用,稀土元素在造岩矿物与不同熔体间的分配系数,

3、(三) 稀土元素地球化学的应用,洋 中 脊 玄 武 岩,LREE亏损 HREEN一般 为10-25 最高达80,石榴子石橄榄岩批式熔融的 玄武岩浆的稀土组成 源岩矿物组成- Ol : Opx : Cpx : Ga = 0.55:0.25: 0.11: 0.09,部分熔融作用- REE变化规律,稀土元素地球化学的应用,大洋岛 岩浆分离 结晶-REE 分配模式,冰岛火成岩球粒陨石标准化REE分配曲线,汉诺坝 玄武岩,板 大 内 陆 玄 武 岩,汉诺坝玄武岩REE球粒陨石标准化配分模式图,岛 弧 火 山 岩,REE patterns for liquids by Rayleigh fractiona

4、l crystallization modeling: a. from basalt to andesite, b. from andesite to dacite, and c. from dacite to type 1 rhyolite. Patterns with stars represent calculated liquid compositions.,分离结晶作用- REE变化规律,稀土元素地球化学的应用,金伯利岩 钾镁煌斑岩 高度富集LREE -极低程度熔融 HREE强烈分馏 -源区存在石榴 石残留,金伯利岩-钾镁煌斑岩REE球粒陨石 标准化配分模式图,2,1,吉黑东部P2-

5、T1碱长花岗岩REE标准化模式图,Eu负异常: 斜长石分离结晶 或 源区存在大量 斜长石残留,张广才岭A型花岗岩REE球粒陨石 标准化配分模式,Eu负异常: 斜长石分离结晶 或 源区存在大量 斜长石残留,典型幔源火山岩的(Sm/Yb)N-YbN图解,石榴石橄 榄岩源区,尖晶石橄 榄岩源区,青藏高原新生代火山岩(Sm/Yb)N-YbN图解,1. 稀土元素岩浆成因判别标志: LREE: 源区富集-亏损与熔融程度 HREE: 源区性质 (2) 比值: (La/Yb)N, (La/Sm)N, (Sm/Yb)N (Gd/Yb)N (3)异常值 Eu 斜长石的指纹 Ce 氧化环境和海水作用标志,岩浆作用微

6、量元素地球化学小结:,(1) 岩浆作用判别(分离结晶 部分熔融) 强不相容元素-强相容元素判别标志 强不相容元素-不相容元素比值判别标志 岩浆源区性质判别 微量元素蛛网图-判别岩浆源区性质 强不相容元素-不相容元素比值 强不相容元素比值-比值判别 源区性质判别必需建立判别标志,2 微量元素岩浆成因判别标志:,微量元素蛛网图-判别岩浆源区性质,1-OIB型玄武岩 2-洋岛玄武岩 3-青藏高原新生 代钾玄岩系列 4-岛弧钙碱性玄武岩,不同类型火山岩原生地幔标准化蛛网图,强不相容元素-元素 比值判别图解 OIB-MORB和IAV 三种源区具有不同 的投影位置 青藏高原高Mg#火山 岩源区近似活动陆缘 性质; 钾玄质火山岩 具有OIB与活动陆缘 混合特征.,青藏高原新生代火山岩 岩浆源区性质判别,岩浆源区性