岩石地球化学
地球化学演化与岩石地球化学特征研究
地球化学演化与岩石地球化学特征研究地球化学是研究地球与其组成部分之间的相互作用和相互关系的科学分支。
地球化学包括地球周围的大气、水体、地壳和内部的物质组成及其演化过程的研究。
地球物质的演化过程离不开地球化学的研究。
地球化学演化研究的是地球物质在地质时间尺度上的演化过程，即地球从形成到现在的物质变化。
地球形成之初，是一个炽热的球体，随着时间的推移，地球逐渐冷却。
这个演化过程中，地球物质发生了种种变化，如地壳的分化、地球大气和水体的形成等。
地球化学演化研究的就是这些变化的机理和规律。
岩石地球化学特征研究的是岩石成分和结构的地球化学特征。
岩石是地壳的主要组成部分，通过研究岩石的地球化学特征可以了解地壳的组成和演化过程。
岩石地球化学特征的研究对象包括岩石中的元素和同位素组成、矿物的结构和成分等。
通过研究这些特征，可以了解岩石形成的环境和演化的过程，从而推断地壳的演化历史和岩石圈的动力学过程。
地球化学演化和岩石地球化学特征研究对于认识地球的演化历史和了解地球系统的运行机制具有重要意义。
通过研究地球化学演化，可以了解地球的形成和演化过程，揭示地球系统的基本规律。
而通过研究岩石地球化学特征，可以了解地壳的组成和演化过程，从而为认识岩石圈的动力学过程提供了有效的手段。
总之，地球化学演化与岩石地球化学特征研究是地球科学中重要的研究领域，它们为我们了解地球的演化历史和认识地球系统的运行机制提供了重要的科学依据。
只有通过深入研究这些问题，才能更好地保护和利用地球资源，促进人类社会的可持续发展。
岩石地球化学探究
岩石地球化学探究地球化学是地球科学中重要的一个分支，它研究的是地球化学元素在地球体系中的分布、循环和演化规律。
而在地球化学的研究中，岩石化学则是十分重要的一个领域。
岩石是地球上最基本的构成单元之一，对地球化学元素的富集和分布有着重要的影响，因此岩石地球化学的研究也日益受到关注。
岩石地球化学研究的基础是对岩石中元素的分析。
岩石中的元素种类繁多，不同类型的岩石中元素含量也明显不同。
常见的岩石类别包括火成岩、沉积岩和变质岩等。
近些年来，高新技术的不断发展，为岩石地球化学的研究提供了有力的手段。
质谱和同位素分析技术的应用，使得研究人员能够更准确、更全面、更深入地了解岩石中元素的含量、组成以及来源等方面的信息。
另外，在现代岩石地球化学的研究中，物质循环是一个重要的课题。
物质循环包括物质的吸收、转运、富集、释放等过程，不同的地区、不同的岩石类型，其物质循环的规律是不同的。
例如，研究大气污染对各种岩石的影响，可以归纳不同的物质循环规律。
大气中的气体排放会通过降水被送到地表，这会导致土壤和岩石中各种元素的含量发生变化，从而会对植物和动物的生态系统产生影响。
因此，对物质循环的研究有助于我们更好地认识岩石地球化学的规律。
岩石地球化学的研究不仅在地质学方面起到了重要作用，同时，它也对更广泛的领域如中药、环保和矿产资源开发等都有着重要的参考和作用。
近年来，中药材的研发和应用正变得越来越重要，在这个过程中，对岩石地球化学的研究起到了指引作用。
以研究中药草本为例，只有了解其生长的地理环境和土壤岩石成分，才能种植出高品质、含有特定元素的中药材，进而研发出更优质的中药制剂。
总之，岩石地球化学的研究已经逐步成为地球科学的重要领域之一，对于人类对地球的认识和开发利用都具有很重要的意义。
在未来的研究中，需要结合现代科技手段，深入探究岩石地球化学的内部规律，为人类对环境、资源的保护和开发做出贡献。
岩类学、岩石地球化学、实验岩石学
岩类学、岩石地球化学、实验岩石学下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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岩类学是地质学的一个重要分支，研究地球上的岩石的成因、组成、结构、变质过程和变质岩的形成原因等。
《岩石地球化学》PPT课件
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a. 硅碱图 b. AFM c. FeO*/MgO 对SiO2
~ 30岛弧和大陆弧的1946个 分析数据，主要是火山岩
Data compiled by Terry Plank (Plank
and Sci.
LLeatnt.g, m90u,i3r,4199-38780).Earthh
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现代大洋玄武岩可以按照产出的构造环境分为5类
1 MORB (Mid-Ocean Ridge Basalts)，洋壳上部的主体，包括 熔岩和岩墙，并代表大洋辉长岩的初始岩浆。
2 BABB (Back-Arc Basin Basalts)，形成于弧后扩张脊。弧后 盆地宽度60－1000km。
3 OPB (Ocean Plateau Basalts)，发育于大洋板内环境，形成 范围巨大的、厚的海底熔岩堆积。
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大陆地壳的流变学结构
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大陆地壳的成分结构
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大陆上地壳的组成
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大陆下地壳的主元素组成
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典型地壳的稀土元素组成
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问题一
大陆下地壳的主元素、微量元素和同位素组成特征
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第三章 地壳和上地幔的主要构成岩类及其地球化学
3、上地壳主要岩类的地球化学特征
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第四章 地壳和上地幔的主要构成岩类及其地球化学
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岛弧岩浆活动
岛弧岩浆活动的时空变化
1) 岛弧火山岩存在成分极性，从俯冲带向岛弧方向，依次 出现拉斑玄武岩浆系列、钙碱性岩浆系列和碱性岩浆系列
2) 岛弧岩浆岩的岩石类型多样，主元素有较大的变化范围。
岩石地球化学数据解释
主要标准矿物组合：Or ：正长石 Ab ：钠长石 An ：钙长石 Q ：石英En ：辉石 Hy ：紫苏辉石C ：刚玉 Mt ：磁铁矿A/CNK=Al 2O 3/CaO+Na 2O+K 2OA/CNK 数值： ＞1.1，S 型花岗岩，过铝的＜1.1，I 型花岗岩里特曼指数σ： σ＜1.8，钙性的1.8＜σ＜3.3，钙碱性的3.3＜σ＜9，碱钙性的Σ＞9，碱性的钙碱率A.R ，（适用于42%＜SiO 2＜70%的岩石），SiO2相同时，数值越大越碱性NK/A=Na 2O+K 2O/Al 2O 3NK/A 数值： NK/A ＜0.9，钙碱性0.9＜NK/A ＜1，偏碱性1≤NK/A ，偏碱性分异指数DI ：数值越大表明岩浆分异演化越彻底，酸性程度越高数值越小表明岩浆分异演化程度低，基性程度相对高一般数值：固结指数SI ：岩浆分异程度高，SI 就越小，岩石酸性程度高岩浆分异程度差，SI 就越大，岩石基性程度高一般数值：长英指数FL 与镁铁指数MF ：岩浆分离结晶作用程度高，镁铁指数就大，长英指数也大 岩浆分离结晶作用程度低，镁铁指数就小，长英指数也小 一般长英指数和镁铁指数的数值在50—100，绝对小于100稀土重量ΣREE：一般几百都是偏低，上千就高。
轻重稀土比值ΣCe/ΣY：一次热事件的早期单元，比值较大，轻稀土越富集随着岩浆演化到晚期单元，比值减小，(La/Yb)N：(Ce/Yb)N：反映轻稀土的分馏程度，比值越大，轻稀土分馏越明显，富集程度越高。
数值一般和1比较(Sm/Eu)N：反映重稀土的分馏程度，比值越小，重稀土分馏越明显，富集程度越高。
数值一般和1比较元素铕值δEu：：δEu＞0.7，基性岩浆分异的花岗岩，成因与板块有关0.3＜δEu＜0.7，分布最广泛，地壳经不同程度的部分熔融形成δEu＜0.3，岩浆演化晚期的偏碱性花岗岩，一个超单元的最后一、二个单元，由完全的分异结晶作用形成δEu一般都是亏损微量元素数据解释元素含量数值对比，和地壳丰度值特征参数：Nb*，Sr*，P*，Ti*，Zr*，数值小于1就亏损，大于1，就富集，与投图一致。
地球化学 岩石地球化学 年代地球化学
地球化学岩石地球化学年代地球化学地球化学岩石地球化学年代地球化学，这可是个大家伙啊！咱们今天就来聊聊这个神秘的话题，看看它到底是个啥东西，又是如何影响咱们的生活呢？咱们得了解什么是地球化学。
简单来说，地球化学就是研究地球内部的物质成分、结构和变化规律的科学。
而岩石地球化学则是研究岩石这种固体地球物质的地球化学性质。
至于年代地球化学嘛，它就是研究地球上不同时期的岩石中所含有的各种元素和化合物的种类和含量，从而推断出那个时期的地质历史。
这些地球化学知识对我们的生活有什么影响呢？其实可大了去了！比如说，咱们吃的水果蔬菜、喝的水、呼吸的空气，都是由地球上的岩石经过漫长的岁月形成的。
所以说，地球化学知识可以帮助咱们更好地了解咱们所生活的这个星球，从而更好地保护它。
咱们来看看地球化学岩石地球化学年代地球化学的一些有趣的例子。
咱们知道地球上有很多种不同的岩石吗？比如说花岗岩、玄武岩、石灰岩等等。
这些岩石的成分和性质都各不相同，它们都是在不同的地质时期形成的。
比如说，花岗岩主要是由石英、长石和云母等矿物质组成，形成于地壳的结晶作用时期；而玄武岩则是由火山喷发时喷出的熔融岩浆冷却凝固而成的，形成于地壳的深成作用时期。
再比如说，咱们知道地球上有很多古老的岩石吗？这些岩石中的元素和化合物可以告诉我们很多关于地球历史的信息。
比如说，通过分析古代岩石中的同位素比例，科学家们可以推测出当时的气候、环境和生物演化情况。
这对于研究地球的演化历程和生命的起源都有着重要的意义。
咱们来说说年代地球化学的一些有趣的现象。
你知道吗？地球上有很多非常古老的岩石，它们的年龄甚至比太阳系还要古老！这些古老的岩石中往往含有一些非常稀有的元素和化合物，比如铱、钌等等。
这些元素在地球上是非常罕见的，因为它们通常只存在于极端条件下。
所以说，通过研究这些古老的岩石中的元素和化合物，科学家们可以更好地了解地球上的元素循环和物质迁移规律。
地球化学岩石地球化学年代地球化学是一个非常有趣且充满挑战性的领域。
岩石地球化学
岩石地球化学
岩石地球化学是地质学、地球化学、放射性地球化学和应用勘查测量等领域的一个重要学科。
它是计算地壳和地幔的化学成分、岩石的原始地球化学和地球重编程的定量研究，其
目的是探索地球内部结构和发展过程以及未来地球重编程可能性。
岩石地球化学是研究地球演化过程和岩石重新构造过程的基本手段。
它分析了岩石中的元素、化合物及其组成比例，以识别岩石的特征及历史特征，并根据现实和理论推断出岩石
演化和重新构造的动力机制。
这是计算、分析和解释岩石演化的主要任务，是理解过去的
岩石学运动机制的基础，为岩石地球化学的应用和未来研究提供重要依据。
岩石地球化学的研究基于地球物理和地球化学、放射性地球化学、杂质物质和有机地球化
学等学科的基础上进行，綜合考虑了地球内部复杂的物质配置，并探究岩石中元素及化合
物的原始比例及未来演变情况。
例如，岩石地球化学研究实验室收集了沉积岩、和碰和火
山岩等岩石样品，经过大量的化学、临床和放射性质系测量，分析了岩石样品的元素成分
及其组成比例；同时，为了更好地理解地壳和地幔的化学成分及其变化特征，岩石地球化
学实验室还收集了大量的火山岩样品，用以进行高能和半导体光谱分析，实现高分辨率的变化成分分析。
由岩石地球化学研究可以获得大量关于地壳和地幔演化及重新构造过程的有用信息，其研
究结果有助于地球内部角质物质演变的计算和地质危险性评估，并为未来可能的地壳重编
程和研究提供重要的科学指导和依据。
因此，岩石地球化学研究是痛定思痛，为未来研究、预测和评价地壳演化过程、地质危险性及未来地壳重编程提供重要技术手段及重要信息。
《岩石地球化学》课件
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分析测试
通过化学分析、同位素测量等方法，获得岩石样品的化学组成和同位素比值。
岩石地球化学在地质学中的应用
岩石演化
通过岩石地球化学分析，揭示地壳岩石的形成 和演化过程。
油气勘探
岩石地球化学可用于指导油气勘探，判断勘Biblioteka 区域的油气藏条件。矿产勘探
岩石地球化学可用于找矿预测和矿产资源勘探。
环境研究
通过岩石地球化学研究，了解环境中的污染物 来源、分布和迁移规律。
2 资源勘探
岩石地球化学对矿产资源勘探具有重要意义，可以指导找矿工作，提高勘探效率和发现 新的矿产资源。
3 环境保护
通过研究岩石地球化学，可以了解地质环境和地球系统的演化过程，为环境保护和可持 续发展提供科学依据。
岩石地球化学的研究内容
元素地球化学
研究岩石中化学元 素的含量、分布和 变化规律。
同位素地球 化学
岩石地球化学的发展与前景
1 多学科交叉
岩石地球化学将与地质 学、矿物学、环境科学 等学科交叉发展，拓展 研究领域。
2 新技术应用
利用新的仪器设备和分 析技术，提高岩石地球 化学研究的精确性和效 率。
3 资源与环境
岩石地球化学将为资源 勘探和环境保护提供更 多的科学依据。
总结与展望
岩石地球化学是一门重要的地学学科，通过对岩石的化学成分和同位素组成进行研究，可以揭示地球的 演化历史、资源勘探和环境变化等问题，为可持续发展提供科学支持。
研究岩石中同位素 体系的组成和变化， 揭示地球演化过程。
矿物地球化学
研究地球内矿物的 成因、特征和分布 规律。
示踪地球化学
利用特定元素或同 位素示踪地质过程、 环境变化等。
岩石地球化学的方法和技术
壳源花岗岩岩石地球化学特征
壳源花岗岩岩石地球化学特征
壳源花岗岩是一种由地壳物质形成的花岗岩岩石。
它们具有以下地球化学特征：
1. 硅酸盐含量高：壳源花岗岩主要由硅氧化物（SiO2）组成，其含量通常在65%以上。
高硅含量使得这些岩石具有良好的耐久性和抗风化能力。
2. 钾长石富集：壳源花岗岩中富含钾长石（正长石和微斜长石）。
这些矿物质提供了岩石的典型白色到粉红色的颜色，并且对于岩石的结构和机械强度起着重要作用。
3. 石英存在：石英是壳源花岗岩中另一个重要的矿物质。
它可以以晶体、胶体或微细颗粒的形式存在。
石英的存在增加了岩石的硬度和稳定性。
4. 铝-硅比高：壳源花岗岩的铝-硅比较高，通常超过1。
这反映了岩石来源于富铝的岩浆，其中铝和硅元素在地壳中丰富。
5. 富集轻稀土元素：由于壳源花岗岩形成于地壳中，
其地球化学特征常常受到地壳的影响。
因此，这种岩石通常富含轻稀土元素（如镧系元素）和大离子亲石元素。
总的来说，壳源花岗岩具有高硅酸盐含量、钾长石富集、石英存在、铝-硅比高以及富集轻稀土元素等地球化学特征。
这些特征使得壳源花岗岩在地质和构造过程中扮演着重要的角色，并对地壳的演化和岩浆作用产生重要影响。
常用的地球化学找矿方法
常用的地球化学找矿方法地球化学找矿是矿床形成机制的一种研究方法，通过分析和测定地质体内固体、液体和气体中的元素及其同位素组成，探索矿产资源的存在和分布规律。
在地球化学找矿中，常用的方法包括以下几种：1. 岩石地球化学方法：岩石地球化学方法是通过对岩石样品中元素的含量进行测定和分析，以及对元素之间的相对比值进行研究，从而识别矿产资源的存在。
常用的岩石地球化学方法包括岩石薄片显微镜分析、电子探针分析、X射线荧光光谱分析等。
2. 土壤地球化学方法：土壤地球化学方法是通过对土壤样品中元素的含量和分布进行测定和分析，以及对元素之间的相对比值进行研究，来推测矿产资源的存在。
常用的土壤地球化学方法包括土壤剖面分析、土壤粒度分析、土壤有机质分析等。
3. 水体地球化学方法：水体地球化学方法是通过对地下水、地表水和地下水中元素的含量和分布进行测定和分析，以及对元素之间的相对比值进行研究，来探索矿产资源的存在。
常用的水体地球化学方法包括水质分析、水体溶解氧测定、水体中重金属元素的测定等。
4. 植物地球化学方法：植物地球化学方法是通过对植物体内元素的含量和分布进行测定和分析，以及对元素之间的相对比值进行研究，来推测矿产资源的存在。
常用的植物地球化学方法包括植物体内元素含量测定、植物体内重金属元素的测定等。
5. 黄土地球化学方法：黄土地球化学方法是通过对黄土样品中元素的含量和分布进行测定和分析，以及对元素之间的相对比值进行研究，来探索矿产资源的存在。
常用的黄土地球化学方法包括黄土元素含量测定、黄土中重金属元素的测定等。
6. 同位素地球化学方法：同位素地球化学方法是通过对地质体中同位素的含量和分布进行测定和分析，以及对同位素之间的相对比值进行研究，来推测矿产资源的存在。
常用的同位素地球化学方法包括稳定同位素分析、放射性同位素分析等。
7. 矿物地球化学方法：矿物地球化学方法是通过对矿物样品中元素的含量和分布进行测定和分析，以及对元素之间的相对比值进行研究，来识别矿产资源的存在。
岩石地球化学与元素迁移过程
岩石地球化学与元素迁移过程岩石地球化学是地球科学的重要分支之一，涉及研究地球内、地球表层以及与环境之间的物质循环和元素迁移过程。
了解岩石地球化学和元素迁移的过程可以帮助我们更好地理解地球的构造和演化，以及影响环境和人类生活的因素。
一、岩石地球化学的基本概念和原理岩石地球化学是研究地球中各种岩石和矿物中元素的分布、形态及其与地球动力学和环境的相互关系的科学研究领域。
它探讨了地球化学元素的形成、迁移和转换规律，以及岩石与矿物中元素含量和分布的控制因素。
地球地壳是岩石地球化学研究的重点区域。
地壳是地球最外部的固态岩石层，由不同的岩石和矿物组成。
地壳中的元素主要来源于地球内部的岩浆活动和地表的生物活动，它们通过不同的物理、化学和生物过程在地壳中发生迁移和转化。
二、元素迁移过程的类型和机制元素迁移是指元素在地球体系中由一个位置或相中转移到另一个位置或相的现象。
元素迁移的类型包括溶解迁移、扩散迁移、迁移圈和迁移通道等。
1. 溶解迁移溶解迁移是指溶解态的元素在地下水或地表水中随着水流的运动而迁移。
水是地球上一种普遍存在的溶剂，在接触各种岩石和矿物时，会溶解其中的一些化学元素。
通过地下水和地表水的流动，这些溶解的元素可以在地壳中迁移，进而影响到其他环境和生物。
2. 扩散迁移扩散迁移是指元素在地球体系中由高浓度区域向低浓度区域扩散的现象。
当两个区域之间存在浓度差时，元素会沿着浓度梯度扩散，直到达到平衡状态。
扩散的速率受到岩石和矿物的孔隙度、多孔介质的连通性、温度和压力等因素的影响。
3. 迁移圈和迁移通道迁移圈是指某一特定地域范围内的元素迁移共同体系。
在迁移圈中，元素可以通过不同的迁移通道进行迁移。
迁移通道可以是地下水流通的通道，也可以是岩石缝隙中固体物质的迁移通道。
通过研究迁移圈和迁移通道的特征和机制，可以更好地理解元素在地球体系中的迁移过程。
三、岩石地球化学与环境和人类活动的关系岩石地球化学和元素迁移过程对环境和人类活动有重要影响。
岩石地球化学研究中的元素地球化学
岩石地球化学研究中的元素地球化学岩石地球化学是地球科学的重要分支之一，它研究的是地球内部的物质组成和性质。
在这个学科中，元素地球化学是探究岩石中元素含量、分布和演化的核心内容。
通过对不同岩石中元素的研究，我们可以揭示地球的起源和演化过程，理解地质背景下地球中元素的循环和转化规律，甚至与资源勘探和环境保护等方面有着密切的联系。
元素地球化学研究的核心在于分析和解释岩石中元素的地球化学特征。
首先，利用现代仪器设备，通过样品制备和分析技术，我们可以测定岩石中各种元素的含量。
这些分析数据可以进一步用于追踪元素的来源和通量以及物质的迁移和转化过程。
例如，对于岩浆岩和构造变形带中岩浆中的不同元素含量和分布特征的研究，可以反映出地幔和地壳物质之间的相互作用以及地球内部的物质循环。
第二，在元素地球化学研究中，我们还需要关注岩石中元素的地球化学赋存状态。
元素地球化学赋存状态的研究可以提供有关元素在岩石中的结构化学和物理化学性质的信息。
例如，岩石中的元素分为可溶解元素和不可溶解元素。
可溶解元素一般以阴离子或阳离子的形式存在于岩石矿物之间，而不可溶解元素则主要以晶体内部或晶间隙的形式存在。
通过分析不同元素的分配和富集模式，我们可以了解岩石中元素的偏好富集特征，如铁、硫、氧、硅等元素在岩石中的赋存形态，这对于研究岩石形成和演化过程具有重要意义。
另外，元素地球化学研究还可以揭示不同岩石类型和岩石区域的地球化学特征和演化规律。
通过对不同岩石类型中元素地球化学特征的分析，我们可以判断岩石的来源和形成环境。
例如，岩浆岩和沉积岩之间的地球化学特征差异可以反映出它们的形成过程和岩石圈演化历史。
此外，元素地球化学研究还可以提供岩石地球化学地层学和岩石地球化学探矿的依据。
通过分析不同岩石区域元素的分布特征和富集规律，我们可以追踪矿源和寻找矿产资源。
在岩石地球化学研究中，我们还需要了解元素的地球化学循环和转化过程。
地球化学循环是指元素在地球各层圈系统中的迁移、转化和聚集过程。
岩石地球化学找矿
岩石地球化学找矿：是用岩石地球化学测量了解岩石中元素分布，总结元素分散与集中地规律，研究其与成岩成矿作用的联系，并通过发现异常与解释评价来进行找矿的。
也可根据所发现的区域异常，评价各时代的地层及侵入体的含矿性。
成矿热液：沿着构造通道自深处向上进入上层围岩，由于物理化学条件的改变，促使金属组分从溶液中析出，在成矿有利部位，大量沉淀聚集，形成了矿体。
同时成矿溶液还对矿体围岩产生影响，一方面是改变围岩的矿物组成和结构构造，产生近矿围岩蚀变现象，另一方面使成矿有关组分带入和围岩某些组分释出，改变围岩的元素分布，特别是改变围岩中微量元素的分布，形成原生晕。
成晕元素的迁移方式：渗透迁移，扩散迁移。
气相迁移引起含矿溶液物理化学条件的因素：1.含矿溶液进入开阔断裂带，外部压力降低，挥发物质气化逸出，造成有关物质沉淀。
2.。
热液随远离岩浆而冷却。
3.热液与围岩相互作用，改变了溶液的成分或Ph值和Eh值。
4，在近地表处氧化使络合物分解。
5，与下渗的地下水相遇而起化学反应。
影响元素迁移的因素：含矿溶液的性质，构造，围岩性质，岩石地球化学测量的应用：矿产的普查评价阶段，对有矿化，蚀变或物探，化探异常的找矿远景地段，进行岩石地球化学找矿工作，可寻找盲矿体，并对矿化蚀变带或物化探异常区的找矿远景作出评价。
在普查找矿阶段，岩石地球化学找矿可用以评价地质体（岩体，地层，断裂带，蚀变岩等）的含矿性。
区域地质研究的主要方面：地层的划分与对比。
沉积环境的分析。
侵入体的划分，对比和成因分析。
变质岩原岩类别的判断。
水系沉积物地球化学找矿的应用：了解水系沉积物中元素的分布，总结其分散，集中的规律，研究其与附近基岩中地质体的联系，通过发现异常与解释评价异常来进行找矿。
分散流和次生晕的共同点：首先：具有共同的物质来源，即都是矿体及其原生晕在表生作用下，与矿石组分有关的元素，迁移分散所形成。
其次：形成作用基本相同，在形成过程中，即可有与物理风化作用有关的机械分散，又可有化学风化作用下的水成分散，而且都是以机械分散为主。
地球化学与岩石形成的关系
地球化学与岩石形成的关系地球化学与岩石形成之间存在着紧密的联系。
作为地球科学的重要分支之一，地球化学研究了地球内部和表面的化学成分、地球物质的运移和转化过程，而岩石则是地球化学研究的主要对象之一。
岩石的成因和演化过程是地球化学研究的重要内容之一。
首先，地球化学为岩石成因提供了重要的基础。
地球是由各种元素和化合物构成的，地球化学研究了地球内部的元素组成和分布规律。
这些元素和化合物在地球内部的运移和转化，对岩石的形成起着关键作用。
地球化学分析可以帮助我们了解地球内部的元素丰度和组成，从而推测不同岩石类型的成因和演化过程。
其次，地球化学分析可以揭示岩石成因和演化的过程。
岩石是由矿物和岩石组分组成的，每一种矿物和岩石组分都有其特定的化学成分和性质。
通过地球化学分析可以确定岩石中各种元素和同位素的含量，从而推测岩石形成的温度、压力和成因等。
例如，地球化学分析可以确定岩石中一些稀有元素和放射性同位素的含量，从而推测岩石形成的年代和地质背景。
最后，地球化学可以研究地球表层物质与环境的相互作用。
地球化学研究了地球表层的岩石、土壤和水体等的化学特征，揭示了地球表层物质与环境的相互关系。
例如，地球化学分析可以帮助我们了解地壳中各种元素的分布规律，从而预测地球表层的矿产资源分布和利用潜力。
地球化学还可以研究地球表层物质与大气、水体和生物等的相互作用，深入了解地球表层的生物地球化学循环。
综上所述，地球化学与岩石形成之间存在着密切的关系。
地球化学为我们揭示了岩石的成因和演化过程提供了重要的依据，通过地球化学分析可以推测岩石形成的温度、压力和成因等。
地球化学还可以研究地球表层物质与环境的相互作用，揭示了地球表层物质的化学特征和环境变化规律。
通过深入研究地球化学与岩石形成的关系，我们可以进一步了解地球的演化历史和未来发展趋势。
弧后盆地岩石地球化学
弧后盆地岩石地球化学引言：地球化学是研究地球上元素的分布、循环和相互作用的科学。
而弧后盆地岩石地球化学则是地球化学的一个分支，主要研究弧后盆地中岩石的组成、形成机制以及地质演化过程中的地球化学变化。
本文将对弧后盆地岩石地球化学进行详细探讨。
一、弧后盆地的概念弧后盆地是指在造山运动中，弧前的造山带向弧后的拆山区转变时形成的地质构造和地貌单元。
弧后盆地通常位于弧前造山带的后方，是由于地壳的伸展和拆裂形成的。
在弧后盆地中，岩石地球化学的变化是一种重要的研究内容。
二、弧后盆地岩石地球化学特征1. 元素组成：弧后盆地中的岩石通常富含铝、钙、钠、钾等元素，同时富集了稀土元素、铜、铅、锌等金属元素。
2. 同位素比值：弧后盆地中的岩石同位素比值常常显示出明显的变化，比如氧同位素比值的变化可以反映岩石的形成温度和变质程度。
3. 矿物组成：弧后盆地中的岩石通常富含斜长石、角闪石、绿帘石等矿物，这些矿物的组成和含量可以反映岩石的成因和演化过程。
4. 地球化学演化：弧后盆地中的岩石在地质演化过程中经历了多次岩浆活动和变质作用，因此地球化学特征会随着时间的推移而发生变化。
三、弧后盆地岩石地球化学的研究方法1. 野外调查：通过野外地质调查，收集样品并进行野外分析，获得岩石的地球化学特征。
2. 实验室分析：利用光学显微镜、电子探针、质谱仪等设备，对采集的岩石样品进行地球化学分析，获取元素含量、同位素比值等数据。
3. 数值模拟：通过建立数学模型和计算机模拟，模拟岩石的形成过程和地球化学演化过程，从而揭示岩石地球化学的规律。
四、弧后盆地岩石地球化学的意义1. 研究弧后盆地岩石地球化学可以揭示地壳的演化历史，了解地球内部的物质循环和元素分布规律。
2. 弧后盆地岩石地球化学研究对于资源勘探和环境保护具有重要意义，可以指导矿产资源的开发和利用，以及环境污染的防治。
3. 弧后盆地岩石地球化学的研究还有助于预测地震、火山喷发等自然灾害，提高社会的灾害应对能力。
岩石地球化学课件赵志丹
推荐软件和参考书
1.
计算CIPW的软件，Norm3
2.
Geokit, 路远发编写
3.
A TEXTURAL ATLAS OF MINERALS IN THIN SECTION, 软件, 编写者为Daniel J. Schulze,
University of Toronto.
4.
霞石正 长岩响岩类
花 岗 岩 -流 纹 岩 类
SiO2
< 45 %
45-53 %
53-66 %
> 66 %
<3.3 3.3-9 >9 <3.3 3.3-9
>9 <3.3 3.3-9
Na2O+K2O <3.5
>3.5 平均3.6 平均4.6 平均7 平均5.5
平均9
平 均 14
平 均 6-8
(N2O aK2O2)
代表性岩浆岩的化学成分
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O H2O+
Total
橄榄岩 42.26 0.63 4.23 3.61 6.58 0.41 31.24 5.05 0.49 0.34 3.91
98.75
玄武岩 49.20 1.84 15.74 3.79 7.13 0.20 6.73 9.47 2.91 1.10 0.95
玄武岩
花岗闪长岩
花岗岩
SiO2饱和度与矿物共生组合的关系
(1) SiO2过饱和——SiO2很多（过多），除形成硅酸盐矿物外，还有剩余—石英， Q就 是过饱和矿物，含有Q的岩石，就是SiO2过饱和岩石。
SiO2过饱和岩石
岩石地球化学找矿
二、热液矿床原生晕
• （一）热液矿床的形成 1、成矿热液 热液温度：50~400℃，最高达500~600℃
热液来源：岩浆成因、大质来源：岩浆分异、围岩
2、成矿动力学因素
①渗滤作用（主要方式） ②扩散作用
热液中元素的迁移，很少是由渗透过程或扩散过程单独 起作用，而是相互结合，同时发生的。 沿裂隙流动的热液，在热液流动的方向上，往往以渗透 作用为主，垂直裂隙的方向上，往往以扩散作用为主。
3、成矿元素析出机制
• 元素沉淀机制：主要是由于热液与围岩的 化学反应（复分解、中和、水解）和成矿 环境（温度、压力、 ph、Eh）物理化学条 件的改变，使原来在溶液中稳定的络合物 发生分解而沉淀。 • 此外，围岩的矿物颗粒表面、层理面、解 理面、解理面对对成矿元素的吸附作用， 也会成晕的因素之一。
注：热液矿床的岩石地球化学异常均简称热液矿床原生晕。 各类矿床的岩石地球化学异常是原生地球化学异常或原生晕的同义语
• （二）岩石地球化学异常的在地球化学异 常中占有的特殊地位 （1）各类矿床的岩石地球化学异常最全面地 保留了成矿时的地球化学信息。 （2）岩石地球化学异常是各种类型次生地球 化学异常物质来源的组成部分，各类次生 地球化学异常，都是原生矿体及其岩石地 球化学异常的派生产物。 （3）当前陆地上的找矿工作的发展趋势是寻 找厚覆盖地区隐伏矿和浅覆盖区及开采矿 山深部的盲矿。
• 轴向分带——沿矿体 轴向，即沿矿液运移 向的元素分带，由渗 滤作用造成。 • 横向分带——垂直于 矿体轴面方向上的分 带，由扩散作用造成。 • 纵向分带——顺矿体 走向所反映的元素分 带。
六、岩石地球化学找矿应用
（1）检查、验证水系沉积物异常、圈定找矿 目标 （2）判断剥蚀程度，寻找盲矿体 （3）指导勘探工程 （4）利用多建造晕或叠加晕预测深部矿体
岩石地球化学
（一）利用常量元素开展岩石的分类 岩石的分类通常是基于主量元素成分，单它 们的具体命名要根据矿物组成。但是对火山岩而 言，岩石的具体命名也主要依据化学成分。 图1是Le Maitre et al (1989)提出的全碱 （Na2O+K2O）—SiO2的TAS分类图。 Wilson (1989)利用Cox et al (1979)的TAS图解 对侵入岩也进行了分区和命名（图2）。
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。
在运用已有的常量元素时，应注意下列 几点：
测试样品必须是未蚀变的新鲜岩石，其 检验的标准是岩石中H2O＋＜2％，CO2＜
0.5％；否则不能使用，只有高镁火山熔 岩（苦橄岩、科马提岩、麦美奇岩、玻古 安山岩）例外；
使用原始数据进行各种分类图表和化学 参数计算前，必须先去除H2O或烧失量， 重新计算为干成分的100%标准化时的主元 素质量百分数后，才能使用；
在计算CIPW标准矿物含量时，如果是全 铁含量，应找一个有效的方法将全铁分成 FeO和Fe2O3；一般采用：
1、用Muller等方法时，计算镁值（耐火度） （Mg# =MgO*100/ (MgO+FeO＊)(摩尔比)， FeO＊＝FeO+0.899Fe2O3。
岩石地球化学指标的分类及其意义
岩石地球化学指标的分类及其意义岩石地球化学指标是指用于研究岩石成因、地质作用与演化、地球系统等方面的化学参数。
它们可以提供关于岩石组成、物理性质、变质程度、岩石环境等信息，并为岩石地球化学研究提供了一个有力的工具。
这篇文档将介绍一些常用的岩石地球化学指标，并探讨它们的分类及其意义。
1. 主量元素指标主量元素指标是指构成岩石的主要元素，包括Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti、P等元素。
这些元素主要用于描述岩石的化学成分和类型，以及岩石的分异、演化等过程。
主量元素指标常常用于研究岩石的成因与演化，对于识别不同类型的岩石、研究岩浆成因、推断岩石变质、沉积作用等领域都有重要作用。
2. 微量元素指标微量元素指标是指在岩石中含量较少，但对岩石形成和演化有重要影响的元素。
这些元素包括Cr、Ni、Cu、Pb、Zn、Co、V、Mn、Sr、Ba、Rb等等。
微量元素指标可以用于研究岩石的成因、岩浆演化、岩石变质、矿床形成等领域。
例如，利用铬(Cr)和尼克尔(Ni)等微量元素，可以区分岩石的不同成因类型，比如海洋壳体和陆壳体。
利用铅(Pb)和锌(Zn)等元素，可以研究矿床的成因、演化和定年。
3. 同位素指标同位素指标是指某种元素的不同同位素组成，通常用比值表示。
同位素指标主要用于研究岩石地质年代、地球演化、岩浆成因、环境成因等方面。
例如，铀-铅(U-Pb)同位素可以用于定年岩石的形成时期，锆石(Hf-O)同位素可以研究岩浆演化与变质过程，碳(C-N-O-S)同位素可以用于研究岩石和矿物的成因、沉积环境和地球大气演化。
4. 稳定同位素指标稳定同位素指标是指不放射性的同位素的比值，稳定同位素主要有氧（O）、碳（C）、硫（S）、氢（H）、氮（N）等元素。
稳定同位素指标可以应用于研究地球化学过程，比如通过碳同位素指标研究生物的起源以及大气CO2的变化，通过氢氧同位素指标分析水环境的演变和水的来源，通过硫同位素指标研究生物地球化学循环和成矿研究等。
岩石地球化学
拉斑系列和钙碱性系列AFM图
3、如果由于图点太少或太靠近A角顶位置而无法用 AFM图解有效识别拉斑玄武系列和钙碱性系列，就改 用FeO* - FeO*/MgO图解和SiO2 – FeO*/MgO图解进 行判别。
K2O, wt%
5 钾玄岩系列
4
高钾
（高钾钙碱性系列）
3
2
中钾 （钙碱性系列）
1
低钾
不相容元素、相容元素：
不相容元素，Dis/l＜1
强不相容元素， Dis/l＜0.1
Cs Rb Ba Th U K Na Ta Nb La Ce Sr Nd
弱不相容元素， Dis/l＝0.1～1
P Hf Zr Sm Ti Tb Dy Er Yb
相容元素，Dis/l ＞1 Lu V Sc Ca Al
由物理化学条件能引起的差异强度看，必 须重视 LILE与HFSE的相对关系。因LILE一般 为造岩矿物的组成，这些矿物的稳定性较小， 而HFSE则主要受稳定性较大的副矿物（Ti、 Nb、Ta复杂氧化物, 锆石等）的控制，所以这 两类元素能较灵敏地反映物理化学条件不同的 构造环境。
土 元 轻稀土元素LREE
素
Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb 71Lu
重稀土元素HREE
稀土元素总量∑REE以∑La～Lu， +Y表示。轻稀土元素LREE指La至Eu， 其总量以∑LREE或∑Ce表示，其中Pm （钜）基本上是人造的（除了高品位U 矿）；重稀土元素HREE指Gd至Lu，不 包括Y，其总量用∑HREE表示，如用 ∑Y表示则包括Y在内的Gd至Lu元素。
1、用Muller等方法时，计算镁值（耐火度） （Mg# =MgO*100/ (MgO+FeO＊)(摩尔比)， FeO＊＝FeO+0.899Fe2O3。
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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。
通过对地幔岩石或其派生的火山岩的(87Sr/86Sr)0比值研究， 为地幔不均一性的研究提供了重要例证，
例1：不同构造环境玄武岩在锶同位素组成上具有明显的不
均一性。(87Sr/86Sr)0的平均值，
洋中脊玄武岩——0.70280， 洋岛玄武岩———0.70386， 岛弧玄武岩———0.70437， 大陆玄武岩———0.70577。
S型花岗岩的(87Sr/86Sr)0 >0.707， I型花岗岩的(87Sr/86Sr)0 <0.705。
Table from Winter 2001 Table 18-3. The S-I-A-MClassification of Granitoids
Type SiO2 K2O/Na2O Ca, Sr A/(C+N+K)* Fe3+/Fe2+ Cr, Ni 18O 87Sr/86Sr
peralkaline
high Fe/Mg
Stable craton
high Ga/Al
Rift zone
High REE, Zr
High F, Cl
* molar Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)
Data from White and Chappell (1983), Clarke (1992), Whalen (1985)
N(d t) 1 14 4 N N 3 3//1 1 d dN 4 N 44 4s C d d aH m ((ttU ))p R l1 e 140
详见下页
Nd同位素的标记办法——Nd
由于在整个地质时期143Nd /144Nd比值变化很小，引入了εNd参数，其涵义为：
N(d 0) 1 14 4 N N 3 3//1 1d dN 4 N 44 4s C d d aH m ((0 0 U ))p R l1 e 140
2. Ernst R. E. and Buchan K. L. (eds) Mantle plumes: Their indentification through time. GSA Special paper 352. Pp.593（书号 P206.4/Sp3/352)
参考书介绍
Ozima M, Podosek F A. 2002. Noble gas geochemistry (2nd edition), Cambridge Press, pp.286
Misc
M 46-70% low
high
low
low
low < 9? < 0.705 LowRb, Th, U
Petrogenesis Subduction zone
Low LIL and HFS or ocean-intraplate
Mantle-derived I 53-76% low high in low: metal- moderate low < 9? < 0.705 high LIL/HFS Subduction zone
图书馆书号：
360.1/F27
参考书介绍——同位素地质学原理
Faure G. 1986. Principles of isotope geology (2nd edition), John Wiley & Sons, pp589
图书馆书号： 275.01 F27/2
参考书介绍——关于地幔柱
1. Condie Kent C. 2001. Mantle plumes and their record in Earth history. Cambridge Univ. Press. pp.306 （书号240 C75k）
Nd同位素地球化学——特征和意义
③年轻火山岩Nd同位素研究表明，143Nd /144Nd与87Sr/86Sr比值之间呈现良好的负相关 关系。
因此，Nd同位素在探讨地幔、地壳演化、壳幔 交换、岩石成因和物质来源等方面有十分重要的 作用。
地幔Nd同位素演化—— 全地球的(143Nd/144Nd)0 ？
图书馆书号： 274 Oz5/2
第三章、岩石地球化学数据的处理与解释
第三节、放射性成因同位素数据处理与解释 一、Rb-Sr、Sm-Nd、Re-Os、U-Pb同位素
年代学 二、Sr-Nd-Pb-Os同位素地球化学
二、Sr-Nd-Pb同位素地球化学
1. 同位素地球化学示踪基本原理 2. Sr-Nd-Pb主要参数计算方法 3. 端元混合作用的同位素研究
1 14 4N N 4 3 d d s1 14 4N N 4 3 d d 01 14 4N S4 7m (d et1) (1) 1 14 4N N 4 3 d d 01 14 4N N 4 3 d d s1 14 4N S4 7m (d et1) (2)
由于在整个地质时期143Nd /144Nd比值变 化很小， DePaolo和Wasserburg提出了一 种表示法，初始比值可以相对于CHUR演化 线的万分偏差来表示，称之为ε单位(εNd)。 数学上，该表示法定义为：
二、Sr-Nd-Pb同位素地球化学
1. 同位素地球化学示踪基本原理
(1) 岩石或者岩浆的同位素特征，只受同位素衰变规律控制， 不受分异结晶作用影响，同位素比值在分离结晶过程中不 发生变化，因此由源区部分熔融形成的岩浆的同位素比值 代表其源区特征。
(2) 现有的岩石或者岩浆可以识别源区，如果是混合的源区， 则具有混合的同位素特征。
BABI=Basaltic Achondrite Best Initial
地幔和地壳Sr同位素演化
对已确认起源于上地幔源区的现代玄武岩等岩石的 87Sr/86Sr进行统计研究的结果显示， 岩石的87Sr/86Sr值=0.702~0.706之间， 平均值为0.704，Rb/Sr=0.027，
以BABI值连接0.702和 0.706两个端点，分别构成 两条直线，形成一个阴影区 域，阴影区即玄武岩源区， 代表上地幔(87Sr/86Sr)0随时 间的演化。
143Nd 144Nd
CHUR(t)
和
143 Nd 144 Nd
S
(t)
计算方法
对于CHUR: 1 1N N 4 44 3 C d dH (t)U R 1 1N N 4 44 3 C d dH U 1 1N S 4 R 44 7 m C dH (e U t 1 R )
因此：同位素年代学和同位素地球化学注重同位素体系的演化， 将同位素研究的计时作用和示踪作用结合起来，可以更好地揭 示整个地球历史的演化过程。
Sr同位素地球化学
基本原理——
体系中Sr同位素初始比值(87Sr/86Sr)0是一个重要 的地球化学示踪参数，不同的地球化学储库的 (87Sr/86Sr)0是不同的。 (87Sr/86Sr)0对示踪物质的来源， 壳幔物质演化及壳幔相互作用等均具有重要意义。
S 65-74% high
mafic uminous to rocks peraluminous
low
high
low
high > 9?
med. Rb, Th, U
Infracrustal
hornblende Mafic to intermed.
magnetite
igneous source
> 0.707 variable LIL/HFS Subduction zone
式中的Nd (0) 代表样品现今的（143Nd /144Nd)S 相对 CHUR现今的（143Nd /144Nd)CHUR比值的偏差值。
N(d t) 1 14 4 N N 3 3//1 1 d dN 4 N 44 4s C d d aH m ((ttU ))p R l1 e 140
式中的εNd(t)代表样品t时刻（143Nd /144Nd)S（t）相对于t时刻的 CHUR(143Nd /144Nd)CHUR(t)的偏差值。其中(143Nd /144Nd)CHUR(t)和(143Nd /144Nd)S(t)分别可由下页公式获得。