地球化学课件5(2)-微量元素地球化学.ppt

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1、第五章微量元素地球化学GeochemistryofTraceElements5、岩浆形成和演化过程中的微量元素地球化学模型利用微量元素分配模型可以定量研究岩浆形成和演化作用过程：部分熔融作用岩浆结晶过程混合作用5.1平衡部分熔融（Equilibriumpartialmelting)在整个部分熔融过程中，熔体与残留固体始终保持平衡，直到熔体离去，这种熔融称平衡部分熔融，或称批次熔融(Batchmelting)。为了能够推导出微量元素在产生的熔体中的浓度与部分熔融程度的关系，需作如下假定：（1）在整个部分熔融过程

2、中微量元素在固相和液相之间的总分配系数始终保持不变；（2）整个熔融过程中残余固相中各矿物相对形成熔体的贡献比例保持不变。基于以上假设，在平衡部分熔融过程中，微量元素i在固相和熔体相中的浓度可由质量守恒的原则有以下公式：Wo=Wl+WsCioWo=CilWl+CisWsF=Wl/W0式中:F是熔体比例，即形成的熔体占母岩的重量百分数，它反映部分熔融的程度。F值由0→1表明熔融程度不断增大。Cio是微量元素i在初始固相母体物质中的浓度，Cil是微量元素i在熔体中的浓度Cis是微量元素i在熔融后残余固相中的浓度。根

3、据以上可以推导出：Cio=FCil+(1-F)Cis实际上部分熔融可以看作微量元素在残余固相和熔体相之间的分配过程，可以用总分配系数表示：=(Cis/CiL)代入Cio=FCil+(1-F)CisCL=traceelementconcentrationintheliquidCO=traceelementconcentrationintheoriginalrockbeforemeltingbeganF=wtfractionofmeltproduced=melt/(melt+rock)由此得平衡部分熔融(Batc

4、hmelting)模型的表达式：CiL/Cio=1/[Di(1-F)+F]Figure9-2.Variationintherelativeconcentrationofatraceelementinaliquidvs.sourcerockasafiunctionofDandthefractionmelted,usingequation(9-5)forequilibriumbatchmelting.FromWinter(2001)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetr

5、ology.PrenticeHall.Di=1.0随着F变化，CL/C0不变CC1Di(1F)FLO=-+Di»1.0(相容元素)部分熔融的熔体中发生贫化，特别是低度部分熔融(例如F<0.1)贫化的速度随F的增大呈现出变缓的特征.Figure9-2.Variationintherelativeconcentrationofatraceelementinaliquidvs.sourcerockasafiunctionofDandthefractionmelted,usingequation(9-5)forequ

6、ilibriumbatchmelting.FromWinter(2001)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetrology.PrenticeHall.相容元素CC1Di(1F)FLO=-+不相容元素极大量富集在初始产生的极少量熔体中随着F增加，富集程度减弱其最大的富集浓度不能超出D=0的曲线，当D=0，CiL/Cio=1/FFigure9-2.Variationintherelativeconcentrationofatraceelementinaliquidvs.

7、sourcerockasafunctionofDandthefractionmelted,usingequation(9-5)forequilibriumbatchmelting.FromWinter(2001)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetrology.PrenticeHall.不相容元素CC1Di(1F)FLO=-+强不相容元素对于一个强不相容元素Di0应用意义：如果我们知道一个强烈不相容元素在岩浆和源岩中含量，我们就可以估算部分熔融程度F。Figur

8、e9-2.Variationintherelativeconcentrationofatraceelementinaliquidvs.sourcerockasafiunctionofDandthefractionmelted,usingequation(9-5)forequilibriumbatchmelting.FromWinter(2001)AnIntroductiontoIgneousandM