微量元素地球化学课件（中国地质大学） 3微量元素在主要地质作用过程中的活动行为

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1、微量元素地球化学TraceElementGeochemistry“Geochemistryreallyisforeveryone!”ByFersman(1958)http://georem.mpch-mainz.gwdg.de/http://georoc.mpch-mainz.gwdg.de/georoc/Entry.htmlhttp://www.petdb.org/petdbWeb/faq.jsphttp://www.mantleplumes.org/http://www.earthref.org/ht

2、tp://melts.ofm-research.org/index.htmlhttp://www.earthchem.org/一个非常有用的网站http://earthref.org/GERM/GeochemicalEarthReferenceModel(GERM)ChemicalcharacterizationoftheEarth,itsmajorreservoirsandthefluxesbetweenthem3.岩浆作用中的微量元素行为3.1岩浆作用中的微量元素行为3.2流体作用中的微量元素行为3.

3、3变质作用中的微量元素行为3.3风化/沉积作用中的微量元素行为3.1岩浆作用中的微量元素行为Fe-Ni核橄榄岩(地幔)玄武岩安山岩流纹岩Bulkearth地壳岩石岩浆产生的实质就是固态物质向液态转变的过程，当地壳或地幔岩石所处环境的温度升高或压力降低时，岩石就可能发生熔融，所产生的熔体与原岩分离后就形成原生岩浆；部分熔融过程中，较早被熔融的组分称为易熔组分，较难熔融的组分称为难熔（或耐熔）组分。岩浆形成后由于密度及压力差，因而会向上部迁移，并最终形成侵入岩或火山岩。在岩浆成岩过程中，会发生一系列物理化学变

4、化及和围岩之间的物质交换（主要包括分离结晶作用、同化混染及岩浆不混溶作用），而导致岩浆成分的演化，并最终形成岩石系列。部分熔融作用（PM）分离结晶作用（FC）同化混染作用（A）同化混染-分离结晶作用（AFC）部分熔融作用（PM）岩浆产生的实质就是固态物质向液态转变的过程二辉橄榄岩/Lherzolite：Ol+Cpx+Opx纯橄榄岩/Dunite和方辉橄榄岩/harzburgite:Ol+Opx+/-Cpx1510500.0Wt.%Al2O3纯橄榄岩方辉橄榄岩二辉橄榄岩拉斑玄武岩部分熔融Wt.%TiO20.

5、20.40.60.8残余固相部分熔融过程FromNiu,JPetrol.(1997),38(8):1047-1074部分熔融模型批次(式)熔融BatchMelting熔体在某一临界点被释放并向上迁移之前始终停留在原地；平衡熔融作用；熔融前后质量守恒！iiiabCio*wo=Cia*wa+Cib*wbo岩浆演化模型——批次熔融公式1CL=熔体中微量元素i的浓度C0=熔融前的源岩中微量元素i的浓度F=熔体的重量百分数(=熔体/(熔体+岩石))批次熔融对不同Di值时，CL/CO对F变化Di=1.0FromWin

6、ter(2001)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetrology.PrenticeHall.FromWinter(2001)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetrology.PrenticeHall.熔体中元素i的浓度非常低尤其在低度部分熔融时(即低F值)更低Di»1.0(相容元素)FromWinter(2001)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetrology.Prent

7、iceHall.高度富集在部分熔融产生的最初的少量熔体里此后，随F值增加而快速降低Di<<1.0(高度不相容元素)FromWinter(2001)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetrology.PrenticeHall.如果F1，熔体中每个元素的浓度=源岩中的浓度(CL/CO1)F1CL/CO1F0CL/CO1/Di如果我们知道低度批次部分熔融（F0）所产生熔体中元素i的浓度，那么我们就可以估计该元素在源岩中的浓度(CO)equilibrium

8、batchmelting.FromWinter(2001)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetrology.PrenticeHall.对于高度不相容元素，Di0CL/CO=1/F因此，如果我们知道某高度不相容元素在岩浆和源岩中的浓度，那么我们就可以确定部分熔融程度。文献AllegreC.J.andMinsterJ.F.,1978.QuantitativeModelsofTraceE