赵志丹岩石地球化学8地球化学端元共102页文档
赵志丹岩石地球化学微量处理精品PPT课件
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 ……
赵志丹岩石地球化学系列授课ppt
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(143Nd /144Nd)CHUR(t)和(143Nd /144Nd)S(t)计算方法
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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。
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地幔Nd同位素演化——
若岩石的（87Sr/86Sr）0比
值落于“玄武岩区”，则表 明形成它们的物质来自上地 幔源区；
若岩石初始87Sr/86Sr比值落在大
陆壳增长线和“玄武岩源区”之间， 则表明它们的物源可能是多样的， 或来自壳幔混合的源区，或来自地 壳下部Rb/Sr比值较低的角闪岩相， 麻粒岩相高级变质岩等。
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地壳演化——
2.7Ga年前，地幔分异形成大陆地 壳，继承地幔初始比值0.7014. 但 是其Rb/Sr=0.15，现今大陆壳的 (87Sr/86Sr)0平均为0.7211，连接 2.7Ga的地幔(87Sr/86Sr)0值到现今 大陆壳的(87Sr/86Sr)0值得到一条直 线，该直线为平均大陆壳随时间的 (87Sr/86Sr)0演化线。
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）。
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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， S型花岗岩的(87Sr/86Sr)0 >0.707， I型花岗岩的(87Sr/86Sr)0 <0.705。
青藏高原Pb同位素地球化学及其意义
青藏高原Pb同位素地球化学及其意义赵志丹;莫宣学;董国臣;周肃;朱弟成;廖忠礼;孙晨光【期刊名称】《现代地质》【年(卷),期】2007(21)2【摘要】根据青藏高原不同构造单元基底片麻岩、花岗岩类和火山岩等不同类型岩石的486套Pb同位素数据的整理和分析,发现青藏高原岩石圈存在3种主要类型,即亏损Pb同位素的特提斯洋地幔域端元、富集Pb同位素的喜马拉雅成熟大陆地壳端元和青藏高原北部的过渡型Pb同位素的地幔端元.这3类地球化学端元与前人通过Sr-Nd同位素研究获得的3类端元一致.拉萨地块内部不同类型岩石的Pb同位素地球化学特征指示出两类岩浆作用,一类是特提斯洋岩石圈俯冲消减再循环和亏损地幔物质注入导致的亲特提斯洋型岩浆作用,另一类是与类似于喜马拉雅大陆地壳物质加入导致的富集地幔源区有关的超钾质岩浆作用.岩浆作用的Pb同位素地球化学记录了特提斯洋俯冲消减作用和随后发生的印度大陆向北拼合、碰撞和俯冲过程,也记录了大规模的壳幔相互作用对高原岩石圈演化与隆升的贡献.【总页数】10页(P265-274)【作者】赵志丹;莫宣学;董国臣;周肃;朱弟成;廖忠礼;孙晨光【作者单位】中国地质大学,地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083;中国地质大学,地球科学与资源学院,北京100083;中国地质大学,地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083;中国地质大学,地球科学与资源学院,北京100083;中国地质大学,地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083;中国地质大学,地球科学与资源学院,北京100083;中国地质大学,地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083;中国地质大学,地学实验中心,北京100083;成都地质矿产研究所,四川,成都610082;成都地质矿产研究所,四川,成都610082;中国地质大学,地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083;中国地质大学,地球科学与资源学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P597【相关文献】1.大兴安岭南段海西期花岗岩类锆石U-Pb年龄、元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学:岩石成因及构造意义 [J], 刘锐;杨振;徐启东;张晓军;姚春亮2.青海省共和盆地周缘晚古生代镁铁质火山岩Sr-Nd-Pb同位素地球化学及其地质意义 [J], 郭安林;张国伟;孙延贵;程顺有;强娟3.川西新元古代花岗质杂岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄、元素和Nd-Sr同位素地球化学研究:岩石成因与构造意义 [J], 郭春丽;王登红;陈毓川;赵支刚;王彦斌;付小方;傅德明4.大兴安岭北段东坡中北部小莫尔可地区中生代火山岩成因及其地质意义——元素、Hf同位素地球化学与锆石U-Pb同位素定年 [J], 刘晨;孙景贵;古阿雷;赵克强;韩吉龙;杨梅;冯洋洋5.山西梨园金矿黄铁矿微量元素及S-Pb-He-Ar同位素地球化学特征及其地质意义[J], 甄世民; 宋晓航; 庞振山; 朱晓强; 薛建玲; 方永财; 贾宏翔; 石光耀; 王大钊; 查钟健因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
18406204_云南腾冲全新世火山岩岩浆演化和岩石成因
１０００ ０５６９／２０１９／０３５（０２） ０４７２ ８４ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ 岩石学报ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０１９ ０２ １３云南腾冲全新世火山岩岩浆演化和岩石成因杨逸云 赵志丹 雷杭山 武精凯 苗壮 张双全 陈玲 季宏伟ＹＡＮＧＹｉＹｕｎ，ＺＨＡＯＺｈｉＤａｎ ，ＬＥＩＨａｎｇＳｈａｎ，ＷＵＪｉｎｇＫａｉ，ＭＩＡＯＺｈｕａｎｇ，ＺＨＡＮＧＳｈｕａｎｇＱｕａｎ，ＣＨＥＮＬｉｎｇａｎｄＪＩＨｏｎｇＷｅｉ地质过程与矿产资源国家重点实验室，中国地质大学地球科学与资源学院，北京 １０００８３ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ａｎｄＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ２０１８ ０９ ０１收稿，２０１８ １２ １５改回ＹａｎｇＹＹ，ＺｈａｏＺＤ，ＬｅｉＨＳ，ＷｕＪＫ，ＭｉａｏＺ，ＺｈａｎｇＳＱ，ＣｈｅｎＬａｎｄＪｉＨＷ ２０１９ ＭａｇｍａｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｐｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆＨｏｌｏｃｅｎｅｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｉｎＴｅｎｇｃｈｏｎｇ，Ｙｕｎｎａｎ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３５（２）：４７２－４８４，ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０１９ ０２ １３Ａｂｓｔｒａｃｔ ＴｅｎｇｃｈｏｎｇｖｏｌｃａｎｉｃｆｉｅｌｄｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅａｒｅａｓｗｉｔｈｔｈｅｒｅｃｏｒｄｓｏｆＨｏｌｏｃｅｎｅｖｏｌｃａｎｏｓｉｎＣｈｉｎａ ＴｈｅｍａｇｍａｔｉｓｍｎａｔｕｒｅａｎｄｐｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆｔｈｉｓＴｅｎｇｃｈｏｎｇＨｏｌｏｃｅｎｅＶｏｌｃａｎｉｃｓ（ＴＨＶ）ａｒｅｅｓｓｅｎｔｉａｌｅｖｉｄｅｎｃｅｓｉｎｒｅｖｅａｌｉｎｇｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｏｕｔｈｅａｓｔｗａｒｄｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｅｐｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｔｈｅＴｉｂｅｔａｎＰｌａｔｅａｕ Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｍｉｎｅｒａｌｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｗｈｏｌｅｒｏｃｋｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｓｔｕｄｙｏｎｔｈｒｅｅｖｏｌｃａｎｏｓ（Ｍａａｎｓｈａｎ，Ｈｅｉｋｏｎｇｓｈａｎ，ａｎｄＤａｙｉｎｇｓｈａｎ）ｏｆｔｈｅＴＨＶ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｎｄｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｔｈｅｍａｇｍａｔｉｓｍ ＴｈｅｍａｊｏｒｉｔｙｏｆｔｈｅＴＨＶａｒｅｈｉｇｈｐｏｔａｓｓｉｕｍｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｒｏｃｋｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｂａｓａｌｔｉｃｔｒａｃｈｙａｎｄｅｓｉｔｅａｎｄｔｒａｃｈｙａｎｄｅｓｉｔｅ ＷｅｆｏｕｎｄｎｅｇａｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎＳｉＯ２ａｎｄＣａＯ，Ｆｅ２Ｏ３Ｔ，ＴｉＯ２，ＭｇＯ，ａｎｄｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＳｉＯ２ａｎｄＫ２Ｏ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｔｈｅｆｒａｃｔｉｏｎａｌｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｏｌｉｖｉｎｅ，ｐｙｒｏｘｅｎｅ，ａｎｄｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅ Ｔｈｅｘｅｎｏｃｒｙｓｔｓｏｆｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅｗｉｔｈａｃｉｄｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ（Ａｎ＝２８）ｈａｓｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈｂａｓｉｃｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅｒｉｍ（Ａｎ＝６５），ａｎｄｘｅｎｏｃｒｙｓｔｓｏｆｑｕａｒｔｚｗｉｔｈｎａｒｒｏｗｐｙｒｏｘｅｎｅｒｅａｃｔｉｏｎｒｉｍ，ｗｅｒｅｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅｔｒａｃｈｙａｎｄｅｓｉｔｅｓａｍｐｌｅｓ，ｗｈｉｃｈｐｏｓｓｉｂｌｙｓｕｇｇｅｓｔｔｈｅｃｒｕｓｔａｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｂｙｇｒａｎｉｔｏｉｄｃｏｕｎｔｒｙｒｏｃｋｄｕｒｉｎｇｔｈｅｍａｇｍａｕｐｗｅｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｎｓｈａｌｌｏｗｌｅｖｅｌｏｆｔｈｅｃｒｕｓｔ Ｏｎｔｈｅｃｏｎｔｒａｒｙ，ｔｈｅｗｈｏｌｅｒｏｃｋＴｈ／Ｎｂｒａｔｉｏｉｓｓｍａｌｌ（＜１ １６），ｗｈｉｃｈｒｅｆｌｅｃｔｓａｍｉｎｏｒｏｖｅｒａｌｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ＴｈｅＴＨＶｓｈｏｗｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｉｎｌａｒｇｅｉｏｎｌｉｔｈｏｐｈｉｌｅｅｌｅｍｅｎｔ（ＬＩＬＥ），ａｎｄｄｅｐｌｅｔｉｏｎｉｎｈｉｇｈｆｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｅｌｅｍｅｎｔ（ＨＦＳＥ），ｈｉｇｈＴｈ／ＵａｎｄｌｏｗＢａ／Ｌａｒａｔｉｏｓ，ａｎｄｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆＳｒ Ｎｄｉｓｏｔｏｐｅｓ，ｗｈｉｃｈａｓａｗｈｏｌｅｉｍｐｌｉｅｓｔｈａｔｔｈｅｍａｇｍａｓｈｏｕｌｄｈａｖｅｃｏｍｅｆｒｏｍａｎｅｎｒｉｃｈｅｄｕｐｐｅｒｍａｎｔｌｅｔｈａｔｈａｖｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄｍｅｔａｓｏｍａｔｉｓｍｂｙｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎｏｆｐｅｌａｇｉｃｓｅｄｉｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅＮｅｏ Ｔｅｔｈｙｓ ＴｈｅＴＨＶａｒｅｆｏｒｍｅｄｉｎｉｎｔｒａｐｌａｔｅｔｅｃｔｏｎｉｃｓｅｔｔｉｎｇｏｆｐｏｓｔ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎｒｅｇｉｍｅａｆｔｅｒｔｈｅｃｏｌｌｉｓｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＩｎｄｉａａｎｄＡｓｉａ Ｔｈｅｖｏｌｃａｎｏｓａｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇｉｎｎｏｒｔｈ ｓｏｕｔｈｔｒｅｎｄｉｎｇａｌｏｎｇｔｈｅＴｅｎｇｃｈｏｎｇｂａｓｉｎａｎｄｅｒｕｐｔｅｄｉｎｌｉｍｉｔｅｄｖｏｌｕｍｅ Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｈｉｇｈｌｙｌｏｃａｌｉｚｅｄｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｌｏｎｇｒｅｇｉｏｎａｌｓｔｒｉｋｅ ｓｌｉｐｆａｕｌｔｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｌａｔｅｒａｌｓｐｒｅａｄｉｎｇｉｎｔｈｅｅａｓｔｅｒｎＴｉｂｅｔａｎｐｌａｔｅａｕ，ｔｈｅｔｒｉｇｇｅｒｏｆｔｈｅＴｅｎｇｃｈｏｎｇＨｏｌｏｃｅｎｅｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｍａｙｂｅｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｄａｓｒｅｓｕｌｔｉｎｇｏｆｔｈｅｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｍｅｌｔｉｎｇｏｆｔｈｅｅｎｒｉｃｈｅｄｍｅｔａｓｏｍａｔｉｚｅｄｍａｎｔｌｅｌｉｔｈｏｓｐｈｅｒｅ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｈｏｌｏｃｅｎｅｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓ；Ｔｅｎｇｃｈｏｎｇ；Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ；Ｃｒｕｓｔａｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ；Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎ摘 要 腾冲火山岩区是我国全新世以来记载火山喷发的少数地区之一，该地区岩浆作用的性质与成因是揭示青藏高原东缘的现今侧向生长过程与深部作用的重要依据。
赵志丹岩石地球化学-REE处理
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第三章、第三章、岩石地球化学数据的处理与解释第一节、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二节、第三节、第三节、同位素数据处理与解释第三章、第三章、岩石地球化学数据的处理与解释第二节、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第三章、第三章、岩石地球化学数据的处理与解释第二节、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痕量元素，微量元素（痕量元素，trace elements) 岩石中含量<0.1%的，的岩石中含量用ppm (μg/g 10－6), μg/g, 或者 ppb (ng/g 10－9)表示 ng/g, 表示国际单位使用的幂表示方法名称 atto femto pico nano micro milli centi deci 符号 a f p n μ m c d 数值 10-18 10-15 10-12 10-9 10-6 10-3 10-2 10-1 名称 deca hecto kilo mega giga tera peta exa 符号 da h k M G T P E 数值 10 102 103 106 109 1012 1015 1018第三章、第三章、岩石地球化学数据的处理与解释第二节、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微观规律——地球化学亲和性、类质同象法则、微观规律——地球化学亲和性、类质同象法则、晶体场理论——地球化学亲和性（对过渡金属），归纳为：化学和晶体化学因素，包括对过渡金属），归纳为：化学和晶体化学因素，），归纳为原子（离子）的半径、配位数、原子和离子极化、原子（离子）的半径、配位数、原子和离子极化、最紧密堆积等宏观规律——体系性质和热力学规律的影响，宏观规律——体系性质和热力学规律的影响，如体系的化学——体系性质和热力学规律的影响组成、温度、压力、组成、温度、压力、氧化还原电位等微量元素行为的宏观表现矿物——是组成地球的基本矿物——是组成地球的基本——固体物质，固体物质，元素赋存在矿物之中，之中，通过矿物的形成和变化而具体体现。
地球化学ppt课件
水环境地球化学研究
2024/1/25
水体化学组成与性质
研究水体中各种溶解物质、胶体物质和悬浮物质的含量、分布和 变化规律，揭示水体的化学性质。
水体中污染物的迁移转化
分析水体中污染物的来源，研究其在水体中的迁移、转化和归宿， 为水污染防治提供依据。
水环境地球化学过程
探讨水体中化学物质的循环、转化和相互作用过程，以及这些过程 对水环境的影响。
可燃冰资源勘查
利用地球化学方法分析可燃冰赋存层位的岩石、 土壤等介质中的气体组成和同位素特征，揭示可 燃冰的成因和分布规律。
2024/1/25
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环境资源评价中地球化学方法
1 2
环境质量评价
通过分析土壤、水、大气等环境介质中的元素和 化合物含量，评价环境质量状况及其对人类健康 的影响。
污染来源与迁移转化研究
灾害体地球化学特征分析
分析滑坡、泥石流等灾害体的物质组成、化学成分等地球化学特征 。
灾害预测和防治
结合地质环境地球化学评价和灾害体地球化学特征分析，进行滑坡 、泥石流等地质灾害的预测和防治。
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人类活动对环境影响评价中地值 调查
调查评价区域的环境地球化学背景值 ，为环境影响评价提供依据。
研究地球化学异常的成因 机制，包括地震孕育过程 中的物理化学变化、地下 流体运移等。
异常时空演化规律
分析地球化学异常在时间 和空间上的演化规律，为 地震预测预报提供依据。
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火山活动监测和预警中地球化学方法
火山气体监测
通过监测火山释放的气体 成分和含量变化，判断火 山活动的状态和趋势。
2024/1/25
2024/1/25
数据获取和处理
地球化学数据获取困难，处理和分析方法复杂，需要进一步提高 数据质量和处理效率。
岩石地球化学 ppt课件
ppt课件
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岩石类型划p分pt课件
16
岩浆结晶ppt分课件离趋势
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E高温高压技术－模
拟地球内部的温度压 力条件
实验岩石学和 实验地球化学
此为日本筑波材料科学 研究所3万吨高压仪器
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岩石地球化学常用元素的分类 （按照含量和放射性特征）
主量元素（ major elements）
岩石中占绝对多含量的，>0.1%
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矿物中水的赋存状态
胶体水为特殊的吸附水pp，t课件需写入化学式。
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一、主量元素
3. 烧失量与烧增量
岩石样品 (称重＝m1) ——灼烧到1100 ºC (再称重m2)
出现2种情况：
m2<m1—— 烧失量，H2O，CO2等逸出
m2>m1——烧增量，FeO→ Fe2O3 4 FeO +O2 = 2 Fe2O3
D 同位素年代学
F岩石的成因与大 陆动力学过程研 究
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2、室内研究工作步骤
A 切取岩石，磨制薄片/探针片/ 包裹体片
B 粉碎岩石样品——根据研究内容 粉碎至不同粒度
C 测试分析
D 数据分析、解释
E 高温高压实验
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7
A 切取岩石，磨制薄片/探 针片/包裹体片
ppAl2O 3
TFe2O3
FeO
MnO MgO CaO
Na2 O
K2O
P2O 5
LOI
TOTAL
JB1 61.34 0.61 15.84 6.25 3.85 0.11 3.49 5.96 2.48 2.40 0.11 1.23 99.82
赵志丹岩石地球化学8-地球化学端元
Figure 14-6. After Zindler and Hart (1986), Staudigel et al. (1984), Hamelin et al. (1986) and Wilson (1989).
BSE (Bulk Silicate Earth)——
＝the Primary Uniform Reservoir
大洋地幔主要地球化学端元
一、亏损地幔（DM，DMM）
DM＝ Depleted Mantle DMM＝ Depleted－MORB Mantle
亏损地幔
——N-MORB的源区
低Rb/Sr,低Sr比值 高Sm/Nd和Nd比值
DM (Depleted Mantle) = N-MORB source
Nd为>+10
大洋地幔源区的主要端元
Sr－Pb 1. 2. 3. 4. 5. 6. DM （DMM） HIMU EM I EM II PREMA BSE
大洋地幔源区的主要端元
143Nd/144Nd-87Sr/86Sr
1. DM（DMM） 2. HIMU 3. EM I 4. EM II 5. PREMA 6. BSE
et al. (1984), Hamelin et al. (1986) and Wilson (1989).
大洋地幔主要地球化学端元
亏损地幔（DM） 产生的玄武岩——N-MORB
大洋中脊
MORB＝Mid-Ocean Ridge Basalt
Figure 13-1. After Minster et al. (1974) Geophys. J. Roy. Astr. Soc., 36, 541-576.
Allè gre, 2008
23885697_福州复式岩体的成因
１０００ ０５６９／２０２１／０３７（０４） １２３５ ５４ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ 岩石学报ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０４ １６福州复式岩体的成因：锆石Ｕ Ｐｂ年代学、地球化学及Ｈｆ同位素约束朱雪丽１，２ 杨金豹３ 侯青叶１ 赵志丹１ＺＨＵＸｕｅＬｉ１，２，ＹＡＮＧＪｉｎＢａｏ３，ＨＯＵＱｉｎｇＹｅ１ａｎｄＺＨＡＯＺｈｉＤａｎ１１ 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，中国地质大学地球科学与资源学院，北京 １０００８３２ 陕西省矿产地质调查中心，西安 ７１００６８３ 广西隐伏金属矿产勘查重点实验室，桂林理工大学地球科学学院，桂林 ５４１００６１ ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ａｎｄＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ２ ＳｈａａｎｘｉＣｅｎｔｅｒｏｆＭｉｎｅｒａｌＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙ，Ｘｉ ａｎ７１００６８，Ｃｈｉｎａ３ ＧｕａｎｇｘｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｉｄｄｅｎＭｅｔａｌｌｉｃＯｒｅＤｅｐｏｓｉｔｓＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ５４１００６，Ｃｈｉｎａ２０２０ ０４ ２０收稿，２０２０ ０７ ３１改回ＺｈｕＸＬ，ＹａｎｇＪＢ，ＨｏｕＱＹａｎｄＺｈｏＺＤ ２０２１ ＰｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆＦｕｚｈｏｕｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎ：ＣｏｎｓｔｒａｉｎｔｆｒｏｍｚｉｒｃｏｎＵ Ｐｂｇｅｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ，ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ａｎｄＨｆｉｓｏｔｏｐｅｓ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３７（４）：１２３５－１２５４，ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０４ １６Ａｂｓｔｒａｃｔ ＴｈｅｐｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓａｎｄｏｒｉｇｉｎｏｆＩ ＡｔｙｐｅｄｏｕｂｌｅｇｒａｎｉｔｅｉｎＦｕｚｈｏｕｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎｈａｖｅｎｏｔｂｅｅｎｗｅｌｌｋｎｏｗｎ ＡｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｓｔｕｄｙｏｆｚｉｒｃｏｎＵ ＰｂｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙａｎｄＨｆｉｓｏｔｏｐｅ，ａｎｄｗｈｏｌｅｒｏｃｋｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎｉｎＦｕｚｈｏｕ Ｔｈｅｐｌｕｔｏｎｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ：ｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅａｎｄａｌｋａｌｉｎｅ ＬＡ ＩＣＰ ＭＳｚｉｒｃｏｎＵ Ｐｂｄａｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｇｅｓｏｆｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓａｒｅ１１１～１０１Ｍａ，ｔｈｅｓｅｐｌｕｔｏｎｓａｒｅｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｏｆｍａｇｍａａｃｔｉｖｉｔｙｉｎｔｈｅＥａｒｌｙＣｒｅｔａｃｅｏｕｓ；ｔｈｅａｇｅｏｆａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓａｒｅ９５～９３Ｍａ，ｗｈｉｃｈａｒｅｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｏｆｔｈｅＬａｔｅＣｒｅｔａｃｅｏｕｓｍａｇｍａｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙ ＡｌｌｓａｍｐｌｅｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｈａｖｅＥｕｎｅｇａｔｉｖｅａｎｏｍａｌｙ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＬＲＥＥｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔａｎｄＨＲＥＥｌｏｓｓ，ａｎｄｔｈｅｙａｒｅａｌｌｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｅｎｒｉｃｈｅｄｉｎＲｂ，Ｔｈ，Ｕ，Ｋ，ＰｂａｎｄｏｔｈｅｒＬＩＬＥ，ｄｅｐｌｅｔｅｄｉｎＢａ，ＳｒａｎｄｈｉｇｈｆｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓＮｂ，Ｔａ，Ｐ，Ｔｉ Ｌｉｇｈｔ ｈｅａｖｙＲＥＥｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｏｆｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓｉｓｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓｔｈａｎａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓ Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓ，ｔｈｅｎｅｇａｔｉｖｅＥｕａｎｏｍａｌｙｏｆａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓｉｓｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓ ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｚｉｒｃｏｎＨｆｉｓｏｔｏｐｅｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅεＨｆ（ｔ）ｏｆｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓｖａｌｕｅｓｆｒｏｍｎｅｇａｔｉｖｅｔｏｐｏｓｉｔｉｖｅ，－３ ９～０ ２，ａｎｄｔｈｅｃｒｕｓｔａｌｍｏｄｅｌａｇｅｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｓｏｕｒｃｅｒｏｃｋｓｏｆｇｒａｎｉｔｉｃｍａｇｍａｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｒｅｍｅｌｔｉｎｇｏｆＮｅｏｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃａｎｃｉｅｎｔｃｒｕｓｔ，ｗｉｔｈａｓｍａｌｌａｍｏｕｎｔｏｆｍａｎｔｌｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ＴｈｅεＨｆ（ｔ）ｏｆｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓｖａｌｕｅｉｓ０ ０４～４ ８，ｔｈｅｃｒｕｓｔｍｏｄｅｌａｇｅｓｓｕｇｇｅｓｔｇｒａｎｉｔｉｃｍａｇｍａｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｒｅｍｅｌｔｉｎｇｏｆＮｅｏｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃａｎｃｉｅｎｔｃｒｕｓｔａｎｄｍｉｘｅｄｗｉｔｈａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｍａｎｔｌｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅＩ ＡｄｏｕｂｌｅｇｒａｎｉｔｅｏｆＦｕｚｈｏｕｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎｈａｓｔｈｅｓａｍｅｓｏｕｒｃｅ，ｂｕｔｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｓｈａｐｉｎｇｏｆｍａｎｙｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｔｅｃｔｏｎｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｍａｎｔｌｅ ｄｅｒｉｖｅｄｍａｇｍａａｎｄｍａｇｍａｔｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎＫｅｙｗｏｒｄｓ Ｇｒａｎｉｔｅ；Ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ；Ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；Ｉ Ａｄｏｕｂｌｅｇｒａｎｉｔｅ；ＦｕｚｈｏｕＣｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎ摘 要 福州复式岩体Ｉ Ａ型复合花岗岩的岩石成因与源区性质目前尚未得到很好认识。
地球化学 课件
2、地球化学的学科特点
1）地球化学研究的主要物质系统是地球、地壳及地质 作用，因此它是地球科学的一部分。地球化学针对自然作 用过程提出问题，应用地球化学的理论和方法进行研究， 最后得出对自然作用化学机制的认识。
地球化学的学科特点
2）地球化学着重研究地质作用中物质的化学运动规律。在 地球科学中，地球化学与同是研究地球物质组成的结晶学、 矿物学、岩石学和矿床学等学科的关系尤其密切。矿物学、 岩石学和矿床学往往借助并引进地球化学的理论，来研究 各自学科的问题。地球化学研究系统或过程中微量元素和 同位素的特征和演变，地球化学的基本原理具有普遍性， 有更深刻的意义。现代地球化学是地球科学中研究物质成 分的主干学科和基础学科，通过地球化学研究，可以更好 地回答：岩浆形成的深度和温度、各类变质岩的形成温度 和压力、沉积物是否进入地幔、金属矿床和石油的形成环 境和条件等各类问题。
Schematic diagram showing various input and output fluxes of elements into and out of the ocean.
地球化学的研究思路
（2）自然界物质的运动和存在状态是环境和体系介质条件 的函数。地球化学将任何自然过程都看成是热力学过程， 特定的环境和物理化学条件对具有独立个性的原子产生作 用，使后者产生规律的变化。应用现代科学理论来解释自 然体系化学变化的原因和条件，有可能在更深层次上探讨 和认识自然作用的机制。
地球化学的学科特点
5）地球化学在密切关注人类生活和生产活动中发展，它运 用学科自身的知识、理论、研究思路和工作方法研究矿产 资源、资源利用以及农田、畜牧、环境保护等多方面的问 题。因此，地球化学也是应用性很强的学科。当前，环境 地球化学已成为环境科学中的核心组成部分，诸如：酸雨 的形成、臭氧空洞的成因、全球变暖和温室效应、水和土 壤环境的污染等，都是环境地球化学关注的问题，对环境 问题的认识和分析也要求应用地球化学的理论和知识。另 外，如金属矿产和石油等大部分不可再生的资源的找寻和 勘探，也需要地球化学方法和手段的支持。
赵志丹岩石地球化学2-分类测试评价
发现于Berkeley的化学元素
化学元素：Berkelium，97号，Bk
它有9个同位素， 发现于1949年，由UCB的G. T. Seaborg（1951年诺贝 尔化学奖）, S. G. Thompson和 Albert Ghiorso 3个人 发现, 他们用alpha粒子轰击Americium-241产生.
微量元素 （痕量元素，trace elements) 岩石中含量<0.1%的， 用ppm (g/g, 10－6), ppb (ng/g, 10－9)表示，
放射性同位素 (radiogenic isotopes) 稳定同位素（stable isotopes） (凡是原子可以稳定存在时间大于1017年的就称为稳定同位素，
一、主量元素
3. 岩石中水的存在方式与释放温度
结晶水和结构水——进入晶格，写入矿物的化学式，例如角 闪石，黑云母等，需要T>500 ºC，才逸出
吸附水——矿物裂隙和缺陷中水，不进入晶格，不写入矿物 的化学式，T>100 ºC，可以逸出。
进行主量元素分析时，用XRF方法，先烘干样品，之后进 行灼烧，到T>1000 ºC，再称重。
陈省身（Shiing-Shen Chern）
南开大学和美国加州大 学伯克利分校教授
田长霖——华裔校长
Chang-Lin Tien，1990-97
1935年7月出生于湖北省武汉市， 1955年毕业于台湾大学，1957 年获美国路易威尔大学机械工程 硕士学位，1959年获普林斯顿大 学机械工程博士学位，1966年以 来，历任美国伯克里加州大学机 械系助理教授、副教授、教授、 系主任、副校长、执行副校长。 1990年7月到1997年7月出任校 长，是全美著名学府中首位亚裔 校长。
赵志丹岩石地球化学6-同位素定年可修改全文
同位素地球化学及其研究思路
同位素地球化学研究的基本思路
在地球系统的各种地质作用形成宏观 地质体的同时，还伴随着发生了地质体中 同位素成分的变化，因此同位素成分记录 了地质作用发生的时间、过程和物质交换 等信息。
同位素地球化学及其研究思路
同位素地球化学研究的意义
为地球科学从定性到定量的发展作出 了重要贡献，在解决地球科学重大基础问 题研究上发挥了重要作用。
87Sr 86Sr
P
87Sr 86Sr
I
87 R b 86Sr
et
1
87 86
Sr Sr
P
87 Sr 86Sr
I
87 R b 86Sr
et
1)
= 1.4 x 10-11 a-1
若 t<0.1, 则 et-1 t
因此如果 t < 70 Ga (!!) 简化为:
87Sr/86Sr = (87Sr/86Sr)o + (87Rb/86Sr)t
14C→14N
衰变形式 α、 β、 γ α、 β、 γ α、 β、 γ
β ec β α β β β
λ(10-9a-1) 0.155125 0.98485 0.049745
0.4962 0.0581 0.0142 0.00654 0.0152 0.0194 1.21。 10-4a-1
T1/2(109a) 4.468
0.70381 14.01 1.31 1.31 48.9 106
5730a
资料来源 R.H.Steiger和 E.Jager， 1977 R.H.Steiger和 E.Jager， 1977 R.H.Steiger和 E.Jager， 1977 R.H.Steiger和 E.Jager， 1977 R.H.Steiger和 E.Jager， 1977 R.H.Steiger和 E.Jager， 1977 G.W .Lugmair和 K.Marti， 1978 J．M．Luck和C.J.Allegre ,1983
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
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。