稀土元素地球化学讲解ppt课件.ppt

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1、第三节稀土元素地球化学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+由于镧系收缩，La系元素的离子半径随原子序数的增加而稳定缩小。使其晶体化学性质相似,在自然界中常常共同迁移、沉淀。二.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三.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/

2、Lu)N,(Ce/Yb)N,(La/Sm)N,(Gd/Lu)N(3)异常值Eu/Eu*(Eu)，Ce/Ce*(Ce)①∑REE—稀土元素总量单位一般用10-6（ppm）超基性→基性→中性→中酸性→碱性岩，∑REE逐渐增加。用途：判断某种岩石的母岩特征和区分岩石类型。②LREE/HREE—轻重稀土元素比值用途：能较好地反映REE的分异程度以及指示部分熔融残留体和岩浆早期结晶矿物的特征。是判断残留相或结晶相矿物组合的重要依据。③单元素轻重稀土元素比值LaN/YbN、LaN/LuN、CeN/YbN：

3、是稀土元素球粒陨石标准化图解中分布曲线的斜率，它反映了曲线的倾斜程度，LaN/YbN＞1，曲线向右倾，富集轻稀土—酸性岩类；LaN/YbN≈1，曲线水平，属球粒陨石型—大洋拉斑玄武岩；科马提岩；LaN/YbN＜1，曲线向左倾斜，为亏损型—橄榄质科马提岩。（LaN/YbN，LaN/LuN、CeN/YbN是样品中La、Yb、Lu、Ce球粒陨石标准化值的比值。它们分别代表了轻稀土元素和重稀土元素；而且其含量易于准确确定。LaN/SmN：反映了轻稀土之间的分馏程度。该值越大，轻稀土越富集。根据LaN/Sm

4、N可以对岩石进行分类。如根据LaN/SmN比值，Schilling（1975a）将洋中脊玄武岩划分成三种类型：N型（正常型），LaN/SmN＜1；稀土元素组成模式为亏损型。P（E）型，地幔柱型或异常型，LaN/SmN＞1；富集型。T型，过渡型；LaN/SmN≈1GdN/YbN：反映了重稀土之间的分馏程度。该值越小，重稀土富集程度越高。有人用GdN/YbN比值将马提岩划分成三个组。正异常δEu＞1，在标准化图解中，Eu处出现”峰”负异常δEu＜1，在标准化图解中，Eu处出现”谷”无异常δEu=1，用

5、途：是划分岩石类型和讨论成岩成矿条件的重要参数例如：花岗岩可划分成壳型：δEu平均值为0.46，为中等亏损；壳幔型：δEu平均值为0.84，为弱亏损；富碱侵入体型：δEu平均值小于0.30，强烈亏损。④Eu/Eu*(Eu)，Ce/Ce*(Ce)四REE组成数据的表示方法曾田彰正—科里尔（Masuda1962,Coryell1963）图解（球粒陨石标准化-原子序数图解法）1.数据的标准化样品中REE浓度/参照物REE浓度=标准化值，最常用的参照物是球粒陨石（沉积岩常以北美页岩为标准）然后以标准化

6、值的对数值为纵坐标，以稀土元素按原子序数排列为横坐标作图。图解中稀土元素分布模式分类（三类）：轻稀土富集型：分布曲线向右倾斜，轻稀土富集。轻稀土亏损型：分布曲线向左倾斜，轻稀土亏损。平坦型（球粒陨石型）：轻重稀土富集不明显。根据图解中Eu和Ce处曲线的形态，再划分出：Eu/Ce亏损型、富集型、正常型。在成矿研究中，常用未矿化或蚀变的岩石为标准，了解成矿或蚀变过程中，稀土元素的变化。这种方法的优点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

7、分异更清楚地显示出来。克服奇偶原子序数的元素丰度不同所造成的REE曲线锯齿状变化。可以反映所研究样品相对于原始地球稀土组成的地球化学分异作用。直线斜率、形态和偏离直线的稀土元素的异常地球化学行为，为成岩成矿机理研究，提供了重要信息。五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

8、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REEpatternsforliquidsbyRayleighfractionalcrystallizationmodeling:a.frombasalttoandesite,b.fromandesitetodacite,andc.fromdacitetotype1rhyolite.Patternswithstarsrepresentcalcula