第08章 微量元素地球化学原理ppt课件.ppt

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1、第八章微量元素地球化学提纲一、微量元素的概念和稀溶液的性质二、微量元素的分配系数三、稀土元素地球化学一、微量元素的概念和稀溶液的性质微量元素的概念：<0.1%。是一个相对于主要元素而言。主量元素、次要元素、微量元素。理想溶液：ai=Xi1.溶质、溶剂和稀溶液溶质：含量较少的部分溶液：较多的部分稀溶液：溶质与溶质之间的相互作用可以忽略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(2)稀溶液性质遵守亨利定律：即溶质的活度与溶质的摩尔分数成正比：ai=i•Xi为什么？二、微量元素的分配系数(一)分配系数的测定1.天

2、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：(二)分配系数的影响因素1.温度2.压力的影响：3.熔体（溶剂）成分的影响(三)微量元素分配系数的应用1.地质温度计2.研究地球化学过程的平衡程度根据两中相，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3.研究地质作用过程沉积盆地演化历史的研究海相石盐Br=0.11-0.44例：德国司塔斯福特的策克斯泰因岩系中盐层的成因。实测获得：三、稀土元素地球化学1、稀土元素和镧系收缩因为f层核的屏蔽常数较小，所以有效核电荷对内层（f）电子的吸引力增大。由此造成随原子序数增加，即核电荷增大使镧系元素的离子半径减小。同样

3、有锕系收缩。Ǻ1.091.081.061.041.041.031.021.000.990.980.970.960.950.94稀土元素的离子半径半衰期不超过5年10－12mǺ1.091.081.061.041.041.031.021.000.990.980.970.960.950.940.88（4＋）1.25（2＋）稀土元素的分类：轻稀土(LREE）：La～Sm;重稀土(HREE)：Gd～Lu；有时将Sm～Ho称为中稀土（MREE）稀土元素都能形成＋3价离子。虽然部分稀土元素在化学上也能形成＋2和／或＋4价离子，但在地球化学研究中只有Ce4+和Eu2+有意义。它们分别形成比＋3价氧化态更小和

4、更大的离子在表生作用中稀土分异较弱；在岩浆作用中，尤其在玄武质岩浆中稀土分异较弱，LREE—HREE相容性增强；稀土元素在表生作用、热液作用和低级变质作用中具有相对稳定的地球化学性质。因此，能更有效地排除各种岩浆期后作用的影响；相邻的稀土元素可能指示岩浆物质来源；而相隔较远的稀土元素比值或轻稀土(LREE)／重稀土(HREE)比值则可能指示岩浆的分异作用；Ce和Eu的变价（Ce和Eu的异常）可用于指示氧化还原条件。2、标准化消除因原子数奇偶变化造成的含量影响；确定样品相对于标准所产生的分异程度;（1）球粒陨石标准化球粒陨石被认为代表了太阳系最初元素核合成过程以来相对未分异的原始物质。（2）页

5、岩标准化化学元素在细粒沉积岩中被充分混合，从而使其含量变得相当均匀。这种“平均沉积岩”经常用来作为对稀土标准化的参照值。（3）对其它特定岩石的标准化研究岩套的演化和分配系数。作者Nakamura,1974Boynton,1984Taylor&McLennan,1985参考文献Geochim.Cosmochim.Acta,v38,757-775.Rareearthelementgeo-chemistry,Elsevier,pp.63-114.Thecontinentalcrust:itscompositionandevolu-tion,BlackwellSci.Publ.,pp.298.La0

6、.32900.31000.3670Ce0.86500.80800.9570Pr0.12200.1370Nd0.63000.60000.7110Sm0.20300.16500.2310Eu0.07700.07350.0870Gd0.27600.25900.3060Tb0.04740.0580Dy0.34300.32200.3810Ho0.07180.0851Er0.22500.21000.2490Tm0.03240.0356Yb0.22000.20900.2480Lu0.03390.03220.0381Y2.1000球粒陨石稀土平均含量洋中脊玄武岩的稀土元素分配模式（Saunders,1984

7、）A：N－型（正常型）洋中脊玄武岩，实线为采自太平洋的样品，虚线为大西洋样品；B：E－型（富集型）洋中脊玄武岩（1）球粒陨石标准化元素ECA（1）PAAS（2）NASC（3）ES（4）La5038.23241.1Ce8879.67381.3Pr9.88.837.910.4Nd4033.093340.1Sm7.25.555.77.3Eu1.41.081.241.52Gd6.24.665.26.03Tb1.00.