岩石地球化学主量处理

赵志丹岩石地球化学微量处理精品PPT课件

1968年，孙贤鉥先生赴美国求学，师从著名地球化学家Paul Gast，先后在纽约的哥伦比亚大学和休斯顿美国宇航局约翰逊空间中心从事铅同位素地球化学研究，1973年获得博士学位。期间，他在铅同位素地球化学等研究领域取得了诸多开创性成果。相关论文陆续发表在Nature、Science等国际知名学术刊物上并得到了广泛的引用，其中有关年轻玄武岩铅同位素的文章(Sun，1980)SCI引证次数已经超过700次，成为这一研究领域一个里程碑式的经典论文。
孙贤鉥 (1943-2005)
孙贤鉥博士(哥伦比亚大学, 1973)
孙贤鉥
(1943-2005)
(哥伦比亚大学, 1973)
国内设立了—孙贤鉥地球化学青年科学家奖
第一届，2006, 徐义刚；第二届，2007, 王强；第三届，2008, 杨进辉；第四届，2009, 赵子福; 第五届，2010, 袁洪林；第六届，2011, 朱弟成；
Sun S-S & MacDonough WF , 1989
Sun S-S, McDonough WF. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: Saunders, A.D., Norry, M.J. (Eds.), Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society London. Special Publications, vol. 42, pp. 313–345.
Trace element concentrations normalized to chondrite (primitive mantle) of ……

主量元素地球化学

《高等地球化学》之主量元素地球化学张展适139********zhszhang@主要内容¾地球化学数据的获得¾岩石主量元素（Major elements）¾CIPW标准矿物计算¾主量元素化学成分的利用Î分类：岩石的分类命名、岩石系列的划分、不同花岗岩类的主量元素Î追踪成岩过程Î岩石形成构造背景的判别地球化学数据的获得¾常量元素：Î湿化学分析法（Wet Chemistry）ÎX射线荧光光谱（XRF）Î电子探针（EMPA）¾微量元素：ÎX射线荧光光谱(XRF): 主量元素和Rb, Sr, Ba, Zr, Nb, Y, Sc, V, Cr, Co, Ni, Ga, Zn, (La, Ce, Nd, Sm)Î中子活化分析(INAA): Sc, Cr, Co, Ni, REE, noble metal, Hf, TaÎ等离子光谱(ICP-AES): 大多数主量元素和微量元素, (Hf, Ta, Pb, Th, U)Î等离子光谱质谱(ICP-MS): 绝大多数微量元素Î离子探针(IMPA): 大部分微量元素送样前的准备¾送样分析的目的要明确，为什么要做这些分析？¾分析方法选择，了解不同方法的适用范围，分析精度；¾样品的选择，新鲜，均匀，有代表性；¾样品的处理，避免污染；¾样品重量，碎样重量和送样重量，与样品的结构，分析的元素和方法相关；¾样品的系统和统一，主量元素、微量元素、矿物探针分析、同位素等应配套岩石主量元素（Major elements）¾主量元素是指在任何岩石中都占绝对多量的元素，实际上是地壳以及岩石圈地幔中丰度最高的那些元素，通常包括Si, Ti, Al, Fe, Mn, Mg, Ca, Na, K, P这9个元素（的氧化物形式），有时还包括H（H2O）和C（CO2）。

赵志丹岩石地球化学6-同位素定年

放射性成因同位素2个基本用途
A. 确定地质体的年龄 ——称为同位素地质年代学 Isotopic geochronology
B. 探讨岩石成因 ——称为同位素地质学/地球化学 Isotope geology / Isotope geochemistry
同位素地球化学及其研究思路
同位素地球化学——
同位素地球化学是研究地球及其他星体中核素的形成、丰度及在自然作用中分馏和衰变规律的科学。
N= N0e-λt， N与t为指数函数。
N或D*的原子数
1 20 No
1 00
80
D*= No(1 -e- t)
60
40
20
Do= 0
0
0
1
N= Noe- t
2
3
时间/ 以半衰期为单位
设衰变产物子体的原子数为
D*，当t=0时，D*=0，经时
间t的衰变反应，则：
D*=N0-N 将上式分别代入N=N0e-λt ，得
P.J.Patchett等， 1981 Godw in， 1962
Rb-Sr法
Rb－Sr体系
Rb衰变
3877Rb3887Sr E
衰变常数值1.42×10-11y-1 (Steiger和Jager,1977)，
属于β—衰变：
原子核中一个中子分裂为一个质子和一个电子（即β—质点），β—质点被射出核外，同时放出中微子ν。如果以X代表母核，Y代表子核，β衰变的反应通式为： AZX→AZ+1Y+β—+ν+E (Z：原子序数；A：原子量；ν：中微子；E：能量) 衰变后核内减少一个中子，增加1个质子，新核的质量数不变，核电荷数加1，变为周期表右侧的相邻元素。如：上述的8737Rb→8738Sr 衰变前后原子核的总质量不变，因此8737Rb与8738Sr又被称为同量异位素

主量元素地球化学

《高等地球化学》之主量元素地球化学张展适139********zhszhang@主要内容¾地球化学数据的获得¾岩石主量元素（Major elements）¾CIPW标准矿物计算¾主量元素化学成分的利用Î分类：岩石的分类命名、岩石系列的划分、不同花岗岩类的主量元素Î追踪成岩过程Î岩石形成构造背景的判别地球化学数据的获得¾常量元素：Î湿化学分析法（Wet Chemistry）ÎX射线荧光光谱（XRF）Î电子探针（EMPA）¾微量元素：ÎX射线荧光光谱(XRF): 主量元素和Rb, Sr, Ba, Zr, Nb, Y, Sc, V, Cr, Co, Ni, Ga, Zn, (La, Ce, Nd, Sm)Î中子活化分析(INAA): Sc, Cr, Co, Ni, REE, noble metal, Hf, TaÎ等离子光谱(ICP-AES): 大多数主量元素和微量元素, (Hf, Ta, Pb, Th, U)Î等离子光谱质谱(ICP-MS): 绝大多数微量元素Î离子探针(IMPA): 大部分微量元素送样前的准备¾送样分析的目的要明确，为什么要做这些分析？¾分析方法选择，了解不同方法的适用范围，分析精度；¾样品的选择，新鲜，均匀，有代表性；¾样品的处理，避免污染；¾样品重量，碎样重量和送样重量，与样品的结构，分析的元素和方法相关；¾样品的系统和统一，主量元素、微量元素、矿物探针分析、同位素等应配套岩石主量元素（Major elements）¾主量元素是指在任何岩石中都占绝对多量的元素，实际上是地壳以及岩石圈地幔中丰度最高的那些元素，通常包括Si, Ti, Al, Fe, Mn, Mg, Ca, Na, K, P这9个元素（的氧化物形式），有时还包括H（H2O）和C（CO2）。

《高等地球化学》之主量元素地球化学

《高等地球化学》之主量元素地球化学一、地球化学数据的获得1、常量元素：湿化学分析法（Wet Chemistry）X射线荧光光谱（XRF）电子探针（EMPA）2、微量元素：X射线荧光光谱(XRF)：主量元素和Rb，Sr，Ba，Zr，Nb，Y，Sc，V，Cr，Co，Ni，Ga，Zn，(La，Ce，Nd，Sm) 中子活化分析(INAA)：Sc，Cr，Co，Ni，REE，noblemetal，Hf，Ta等离子光谱(ICP-AES)：大多数主量元素和微量元素，(Hf，Ta，Pb，Th，U) 等离子光谱质谱(ICP-MS)：绝大多数微量元素离子探针(IMPA)：大部分微量元素3、送样前的准备：（1）送样分析的目的要明确，为什么要做这些分析？（2）分析方法选择，了解不同方法的适用范围，分析精度；（3）样品的选择，新鲜，均匀，有代表性；（4）样品的处理，避免污染；（5）样品重量，碎样和送样重量，与样品的结构，分析的元素和方法相关；（6）样品的系统和统一，主量、微量元素、矿物探针分析、同位素等应配套；二、岩石主量元素（Major elements）1、主量元素是指在任何岩石中都占绝对多量的元素，实际上是地壳以及岩石圈地幔中丰度最高的那些元素，通常包括Si，Ti，Al，Fe，Mn，Mg，Ca，Na，K，P这9个元素（的氧化物形式），有时还包括H（H2O）和C（CO2）。

上述9个元素一般以氧化物形式表示。

对绝大多数岩石来说（不包括矿石和矿化岩石）这些元素氧化物的总和大约是100%（wt%）。

因此，对不含挥发份的岩石，岩石样品主量元素氧化物的总和可以作为判别此分析结果和方法可靠性的指标。

一般要求误差不大于1%；2、Fe有三价和二价之分，分别以Fe2O3，FeO表示。

常用的化学分析法（或称湿分析）可以区分Fe3+和Fe2+，但XRF方法无法分辨Fe3+和Fe2+，这时常以Fe2O3(total)，Fe2O3t或FeO(total)，FeOt表示；3、如果岩石中含有较多的含水矿物，如黑云母，角闪石或白云母，特别是蚀变强烈的岩石（含大量粘土矿物和碳酸盐矿物），则岩石的总量将会低于99%，这时往往用烧失量(LOI)或直接分析H2O+、H2Oˉ、F和CO2的含量来补充。

地球化学考点整理

一、主量元素：把研究体系（矿物、岩石）中元素含量大于1%的元素称为主量元素。

微量元素：研究体系中浓度低到可以近似地服从稀溶液定律的元素称为微量元素。

二、放射性同位素：原子核不稳定，它们以一定方式自发地衰变成其他核素的同位素。

放射性成因同位素：由放射性元素衰变而形成的同位素。

三、能斯特分配系数：在一定的温度、压力条件下，当两个共存地质相A、B平衡时，以相同形式均匀赋存于其中的微量组分i在两相中的浓度比值为一常数，该常数称为能斯特分配系数。

四、元素的地球化学亲和性：在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出来的有选择地与某种阴离子结合的特性，称为元素的地球化学亲和性。

五、高场强元素：离子半径小，离子电荷高，离子电位>3，难溶于水，化学性质稳定，为非活动性元素。

如：Th、Nb、Ta、Zr。

大离子亲石元素：离子半径大，离子电荷低，离子电位<3，易溶于水，化学性质活泼，地球化学活动性强。

如：Rb，K，Cs，Ba。

六、亲铁元素：在自然体系中，特别是在O、S丰度低的情况下，一些金属元素不能形成阳离子，只能以自然金属形式存在，它们常常与金属铁共生，以金属键性相互结合，这些元素具有亲铁性，属于亲铁元素。

七、放射性同位素的衰变方式：（1）β-衰变：原子核中一个中子分裂为一个质子和一个电子，β-质点被射出核外，同时放出中微子v。

（2）电子捕获：原子核自发地从K或L层电子轨道上吸取一个电子（多数为K层，故又称K层捕获），与一个质子结合变成一个中子。

（3）α衰变：重核通过放射出由两个质子和两个中子组成的α质点而转变成稳定核。

（4）重核裂变：重同位素自发地分裂成2或3个原子量大致相同的碎片。

八、盐效应：当溶液中存在易溶盐类（强电解质）时，溶液的含盐度对化合物的溶解度会产生影响，表现为随溶液中易溶电解质浓度的增大将导致其他难溶化合物的溶解度增大，称盐效应。

电负性：电负性等于电离能（I）与电子亲和性（E）之和X=I+E，可用于度量中性原子得失电子的难易程度。

岩石地球化学

Nd同位素地球化学 ——特征和意义
Nd同位素地球化学——特征和意义
① Sm、Nd这对母子体具有相似的地球化学性质，除岩浆作用过程Sm/Nd比值能发生一定变化外，一般地质作用很难使Sm、 Nd分离，特别是在地质体形成之后的风化、蚀变与变质作用过程，Sm、Nd同位素通常不会发生变化；
②一些太古代样品的143Nd /144Nd的初始比值均落在Sm/Nd比值相当于球粒陨石的143Nd /144Nd演化线上，这表明地球早期演化阶段的Nd同位素初始比值与球粒陨石Nd同位素初始比值非常一致，这使我们获得了有关Nd同位素演化起点的重要参数；
例2：各个大洋的MORB
(87Sr/86Sr)0也不同（右图），印度洋MORB明显区别于大西洋和东太平洋（Faure，2001，fig.2.63）。
Sr同位素识别岩石源区
From Faure, 1986,fig.10.63
除了用于研究成岩和成矿物质来源外，(87Sr/86Sr)0还可用来划分岩石的成因类型。如花岗岩分类，
如何获得？近似于球粒陨石CHUR
地壳分异——大约3.0 Ga 分异出大陆地壳，之后开始出现亏损地幔演化线
O.50677
Nd同位素初始比值计算
Nd同位素初始比值（143Nd /144Nd）0是Nd同位素的地球化学示踪的重要基础，该比值可以通过等时线法获得；
对于一个已知年龄的样品，也可以通过实测该样品的 143Nd /144Nd和147Sm /144Nd比值，代入下边第2式获得。
Sr同位素演化——何获得？
（1）地球形成时的岩石样品难以获得。（2）由于地球和陨石是在大致相同的时间由太阳星云的凝聚相通过重力凝聚作用形成的，因此陨石可以代表地球的(87Sr/86Sr)0比值。（3）目前公认玄武质无球粒陨石的(87Sr/86Sr)0 比值为0.69897±0.00003 (Faure,1977)，代表地球形成时的初始比值，以BABI表示。

地球化学-微量处理

型。
B 标准化数值——原始地幔、球粒陨石，或者MORB C 作图的意图——比较样品与标准化数据之间的偏离程度
（1）多元素标准化图解
D 称呼：
中文表达方式———— 原始地幔(球粒陨石)标准化多元素图解, 微量元素含量蜘蛛图英语表达方式———— Normalized multi-element diagrams /incompatible element diagrams / spider diagrams Primitive mantle-normalized incompatible trace element variation diagrams … Trace element concentrations normalized to chondrite of …… Spider diagram of ……
岩石地球化学数据的处理与解释
实用版
第三章、岩石地球化学数据的处理与解释
第一节、主量元素数据处理与解释
第二节、微量元素数据处理与解释
第三节、同位素数据处理与解释
第三章、岩石地球化学数据的处理与解释
第二节、微量元素数据处理与解释
一、控制微量元素行为的地球化学规律二、稀土元素处理和解释
三、微量元素处理和解释
元素原始地幔
P 95
Sm 0.444
Zr 11.2
Hf
Eu
Ti 1300
Gd
Tb
Dy
Ho
Y 4.55
Er 0.48
Tm
Yb
0.309 0.168
0.596 0.108 0.737 0.164
0.074 0.493
多元素蜘蛛图的原始文献和标准化数据 (Spider diagram)

专家讲解—岩石地球化学REE处理

元素的相容性取决于共存的矿物和熔体
（玄武质和安山质岩石中常见元素矿物/熔体分配系数）
Table 9-1. Partition Coefficients (CS/CL) for Some Commonly Used Trace Elements in Basaltic and Andesitic Rocks
Plag Amph Magnetite 0.071 0.29 1.830 0.46 0.23 0.42 0.01 6.8 29 0.01 2.00 7.4 0.148 0.544 2 0.082 0.843 2 0.055 1.340 2 0.039 1.804 1 0.1/1.5* 1.557 1 0.023 2.024 1 0.020 1.740 1.5 0.023 1.642 1.4 0.019 1.563
Table 9-1. Partition Coefficients (CS/CL) for Some Commonly Used Trace Elements in Basaltic and Andesitic Rocks Rb Sr Ba Ni Cr La Ce Nd Sm Eu Dy Er Yb Lu Olivine 0.010 0.014 0.010 14 0.70 0.007 0.006 0.006 0.007 0.007 0.013 0.026 0.049 0.045 Opx 0.022 0.040 0.013 5 10 0.03 0.02 0.03 0.05 0.05 0.15 0.23 0.34 0.42 Cpx Garnet 0.031 0.042 0.060 0.012 0.026 0.023 7 0.955 34 1.345 0.056 0.001 0.092 0.007 0.230 0.026 0.445 0.102 0.474 0.243 0.582 1.940 0.583 4.700 0.542 6.167 0.506 6.950 Plag Amph Magnetite 0.071 0.29 1.830 0.46 0.23 0.42 0.01 6.8 29 0.01 2.00 7.4 0.148 0.544 2 0.082 0.843 2 0.055 1.340 2 0.039 1.804 1 0.1/1.5* 1.557 1 0.023 2.024 1 0.020 1.740 1.5 0.023 1.642 1.4 0.019 1.563

地球化学岩石测量规程

岩石地球化学测量规程1．引言根据ZT/DKY－S－2003的要求，为更好的执行ZT/DKY7.5-1C—2003，结合地质矿产行业相关标准的规定，制定本要求。

2．目的和范围2．1 目的本要求的目的是规范地球化学勘查岩石测量野外工作的技术要求，保证岩石测量的质量，使其完全满足地质勘查工作需要。

2．2 范围适用于地质矿产勘查项目中地球化学岩石测量工作及其它专项地球化学勘查项目的岩石测量工作。

3．职责3．1 本要求的责任部门是生产技术部和各勘查室及项目组。

3．2 生产技术部负责各地质勘查项目中地球化学岩石测量工作进行中和工作结束后对工作质量的检查验收。

3．3 各勘查室根据工作进程负责安排地球化学岩石测量工作，并对工作进行定期的检查和指导。

3．4 项目组成员具体负责地球化学岩石测量工作的实施。

4．管理内容与要求4．1适用范围4．1．1为系统地了解不同地层和岩浆岩中元素的含量（或近似丰度），为区域化探异常解释和评价提供资料，同时，也为基础地质研究提供地球化学资料。

4．1．2为在异常查证和矿产普查中，应用岩石地球化学测量，解决矿源层、赋矿层、矿体剥蚀程度、寻找隐伏矿床等提供资料。

4．1．3在区域化探中不适宜采用水系沉积物、土壤、岩屑等方法的地区利用岩石地球的测量进行区域化探扫面。

4．2采样密度仅在利用岩石地球化学测量进行区域化探扫面时，其采样密度要求为：1：20万化探扫面：1个点/1-2km21：5万化探扫面：4-12个点/ km2用作其他目的的岩石测量不作密度要求。

4．3采样布局4．3．1用作区域化探扫面的岩石测量布局原则同水系沉积物测量。

4．3．2为了解不同地层、岩浆岩中元素丰度值的岩石测量按不同地质构造单元（或沉积相）来布置。

对不同时代的沉积岩、变质岩和岩浆岩进行系统采样。

地层以系（或组）为统计单元，每个采样单元应有30件以上样品；岩浆岩以期或主要岩类为采样单元，每个主要岩类至少有7-10件样品，变质岩区以变质建造或分布面积大的主要岩类为采样单元，每个主要岩类样品数一般不少于5件。

《高等地球化学》之主量元素地球化学

《高等地球化学》之主量元素地球化学一、地球化学数据的获得1、常量元素：湿化学分析法（Wet Chemistry）X射线荧光光谱（XRF）电子探针（EMPA）2、微量元素：X射线荧光光谱(XRF)：主量元素和Rb，Sr，Ba，Zr，Nb，Y，Sc，V，Cr，Co，Ni，Ga，Zn，(La，Ce，Nd，Sm) 中子活化分析(INAA)：Sc，Cr，Co，Ni，REE，noblemetal，Hf，Ta等离子光谱(ICP-AES)：大多数主量元素和微量元素，(Hf，Ta，Pb，Th，U) 等离子光谱质谱(ICP-MS)：绝大多数微量元素离子探针(IMPA)：大部分微量元素3、送样前的准备：（1）送样分析的目的要明确，为什么要做这些分析？（2）分析方法选择，了解不同方法的适用范围，分析精度；（3）样品的选择，新鲜，均匀，有代表性；（4）样品的处理，避免污染；（5）样品重量，碎样和送样重量，与样品的结构，分析的元素和方法相关；（6）样品的系统和统一，主量、微量元素、矿物探针分析、同位素等应配套；二、岩石主量元素（Major elements）1、主量元素是指在任何岩石中都占绝对多量的元素，实际上是地壳以及岩石圈地幔中丰度最高的那些元素，通常包括Si，Ti，Al，Fe，Mn，Mg，Ca，Na，K，P这9个元素（的氧化物形式），有时还包括H（H2O）和C（CO2）。

上述9个元素一般以氧化物形式表示。

对绝大多数岩石来说（不包括矿石和矿化岩石）这些元素氧化物的总和大约是100%（wt%）。

因此，对不含挥发份的岩石，岩石样品主量元素氧化物的总和可以作为判别此分析结果和方法可靠性的指标。

一般要求误差不大于1%；2、Fe有三价和二价之分，分别以Fe2O3，FeO表示。

常用的化学分析法（或称湿分析）可以区分Fe3+和Fe2+，但XRF方法无法分辨Fe3+和Fe2+，这时常以Fe2O3(total)，Fe2O3t或FeO(total)，FeOt表示；3、如果岩石中含有较多的含水矿物，如黑云母，角闪石或白云母，特别是蚀变强烈的岩石（含大量粘土矿物和碳酸盐矿物），则岩石的总量将会低于99%，这时往往用烧失量(LOI)或直接分析H2O+、H2Oˉ、F和CO2的含量来补充。

赵志丹2018-岩石地球化学5-微量处理

Niu Y, 2006
Ultra-K rocks in Lhasa block
Pb
Hofmann, 2004
Nb
Ti
为什么岛弧火山岩出现Nb、Ta的负异常？
——正常岛弧火山岩由源自俯冲板片脱水产生的流体交代地幔楔发生部分熔融而形成，这种富水的流体亏损高场强元素（HFSE），如Nb(Ta)、Ti、P等元素，这些元素的流体/岩石分配系数很小（1)，因此，在流体交代地幔楔形成的正常岛弧火山岩中出现显著的Nb（Ta）、Ti负异常（在微量元素原始地幔标准化蜘蛛图上相对于相邻元素 K 、La和Eu、Gd）。
（1）多元素标准化图解图解的基本解释
大离子亲石元素-Rb-Ba-Th-U-K-Pb HFSE
HREE
大离子亲石元素
HFSE
幔源玄武岩的成分
地壳的成分
Hofmann, 2004
Chondrite (C1) Normalized
100
N-MORB E-MORB OIB IAB C. Crust
多元素标准化数据
I 原始地幔（primitive/primordial mantle）
目前常用的元素排列顺序和数值根据 Sun & MacDonough, 1989
II 球粒陨石
Boynton W.V. 1984；Sun & MacDonough, 1989；
III MORB, Pearce, 1983 IV 沉积岩
孙贤鉥 (1943-2005)
国际著名地球化学家孙贤鉥先生1943年10月27 日出生于福建省福州市，抗日战争胜利后，随父母移居台湾省台北市。1962年被免试保送台湾大学地质系学习。 1968年，孙贤鉥先生赴美国求学，师从著名地球化学家Paul Gast，先后在纽约的哥伦比亚大学和休斯顿美国宇航局约翰逊空间中心从事铅同位素地球化学研究，1973年获得博士学位。期间，他在铅同位素地球化学等研究领域取得了诸多开创性成果。相关论文陆续发表在Nature、Science等国际知名学术刊物上并得到了广泛的引用，其中有关年轻玄武岩铅同位素的文章(Sun，1980)SCI引证次数已经超过700次，成为这一研究领域一个里程碑式的经典论文。 1973年-1975年，孙贤鉥先生在纽约大学石溪分校做博士后，随Gilbert Hanson从事碱性玄武岩的研究，在许多重要的刊物上发表了多篇高水平的论文。 1975年，孙贤鉥先生前往澳大利亚的阿德雷德大学工作，期间对太古宙科马提岩、高镁玄武岩、大洋玄武岩和蛇绿岩等岩石进行了开创性的地球化学研究，再次显示了他卓越的科研才能，相继发表了多篇至今仍被广泛引用的论文。其中有关洋中脊玄武岩地球化学的文章(Sun，Nesbitt and Sharaskin，1979)SCI引证次数已经超过500次。 1977年，孙贤鉥先生在悉尼澳大利亚联邦科学和工业研究组织矿物研究实验室工作，从事氧、硫等稳定同位素的研究。 1981他成为澳大利亚矿产资源局主任研究员，1999年退休。在此期间，他发表了一系列有关地球的化学组成、演化以及元素地球化学性质的文章，成为当代地球科学界广泛引用的经典之作。其中最为著名的是1989年他和他的学生McDonough在Geological Society Special Publication上发表的关于地幔化学和同位素体系的文章：Chemical and isotopic systematics of oceanic basaltsmplications for mantle composition and processes，迄今已被SCI论文引证超过2800次；另一篇论文：The composition of the Earth (McDonough and Sun，1995)，也已经被SCI论文引证近800次。令人称道的是在实验技术比较落后的20世纪80年代，他就以严谨细致的工作准确地排定了元素相容性顺序，为地球化学的发展作出了杰出的贡献。作为海外华人，孙贤鉥先生十分关心祖国科学和文化事业的发展。

岩石地化学特征与成岩作用

岩石地化学特征与成岩作用岩石是地球上最基本的组成部分之一，它们记录了地球演化的历史和过程。

岩石的地化学特征与成岩作用密切相关，通过研究岩石的地化学特征和成岩作用，我们可以深入了解地球内部的物理化学过程以及岩石的形成和演化。

1. 岩石的地化学特征岩石的地化学特征包括岩石的主量元素、微量元素和稀土元素的组成、同位素组成以及矿物的组成等。

这些地化学特征能够反映岩石形成过程中的物理化学条件、岩浆来源和演化、岩浆与固体地球物质的相互作用等信息。

主量元素组成反映了岩石中氧化物、硅酸盐、碳酸盐等主要组分的丰度和比例。

通过分析主量元素的含量和比例，可以确定岩石的类型和成因，例如酸性岩、中性岩或碱性岩。

此外，主量元素的含量还能够反映岩石的形成压力和温度条件。

例如，高压高温条件下形成的岩石通常含有较高的镁铁比值。

微量元素和稀土元素的组成反映了岩石源区的性质和演化历史。

微量元素通常以很低的浓度存在于岩石中，但它们对岩石的性质和演化起着重要作用。

稀土元素是一组类似性质的元素，它们在岩石成因和演化研究中具有重要的地位。

通过分析微量元素和稀土元素的含量和组成，可以确定岩石的成因类型、地壳演化过程和岩石源区的性质。

同位素组成反映了岩石形成过程中的物质来源和演化历史。

同位素分析意味着测量岩石中同位素的相对丰度。

同位素的相对丰度会受到岩石的成因过程和地质历史的影响。

通过对同位素组成的研究，可以确定岩石的形成年代、岩浆的来源和演化历史。

2. 成岩作用成岩作用是指岩石在地下环境中发生的变质、堆积、蚀变、溶解和沉积过程。

这些过程主要受到岩石的物理、化学和热力学特性的控制。

意识到成岩作用的重要性是理解岩石形成和演化的基础。

变质作用是指岩石在高温和高压条件下的化学和物理变化。

变质作用通常发生在岩石深部的构造热带或火山喷发中。

变质作用可以改变岩石的矿物组成、矿物平衡和微观结构。

变质作用还可以改变岩石的地球化学特征，例如使主量元素含量发生变化。

专家讲解—岩石地球化学5-微量处理

（模拟计算反演源岩和过程）
（3）鉴别岩石形成的构造环境
重要元素对岩石成因的指示意义
（After Green 1980）
元素特征解释
高度相容元素，N i 和C o 赋存在Ol 中，C r在Sp和C px中，这些元素的高度富集（例如N i ＝250-300 ppm, C r=500Ni, Co, Cr 600 ppm）暗示着岩石母岩为地幔橄榄岩，如果岩石系列显示N i 的逐渐降低（C o 也可以显示同样规律）则预示着 Ol 的分离结晶作用。C r的逐渐降低代表尖晶石或者C px的分离结晶作用。它们在部分熔融和分离结晶过程中显示相似的特征。都倾向于进入Fe-T i 氧化物（钛铁矿和钛磁铁矿)，是钛铁矿和钛磁铁矿结晶分异的示踪剂。如果V和T i 显示差异性质，则T i 可以类质同象进入一些副矿物相，例如榍石和金红石。极不相容元素，基本不进入主要的地幔矿物相，有时可以与T i 类质同象进入副矿物相，例如榍石和金红石。不相容元素，在钾长石。云母或者角闪石中可以替换K。Rb在角闪石中类质同象替换能力弱于在钾长石和云母中，因此K/Ba比值可以用来鉴别这些矿物相。在Pl 中容易类质同象替换C a（但是在Py中不取代C a），在钾长石中替换K，在浅部低压条件下当Pl 作为早期结晶相的时候，显示相容元素特征，因此Sr或者C a/Sr比值是鉴别Pl 参与的有力指示剂。但是Sr在高压的地幔条件下，当Pl 不稳定的时候，显示不相容元素特征。石榴石(Opx和角闪石稍弱)容纳重稀土元素，因此会导致轻稀土的分异。榍石和Pl 倾向于吸纳轻稀土元素。C px仅导致REE轻度分异。Eu强烈倾向进入Pl 中，因此Eu异常可以鉴别是否有Pl 的参与。常类似于HREE，显示不相容元素特征。强烈倾向进入石榴石和角闪石中，辉石次之。榍石和磷灰石也富集Y，因此如果岩石中存在这些副矿物，将明显影响Y的分异。