4微量元素地球化学(第四章.11)——微量元素地球化学课件PPT

第四章 岩浆作用中微量元素行为
岩浆演化模型
Crystallization （结晶作用）
瑞利结晶分异和平衡结晶分异
Partial Melting （部分熔融）
平衡部分熔融和分离部分熔融
第四章 岩浆作用中微量元素行为
瑞利结晶分异 每一个结晶矿物相结晶后从岩浆房中移出
– 残余液相中某元素的浓度 CL 可用瑞利分异 方程模拟:
残余岩浆分数
第四章 岩浆作用中微量元素行为
瑞利结晶分异
第四章 岩浆作用中微量元素行为
平衡结晶分异
结晶的晶体与残余液体保持平衡状态
残留液体中某些微量元素的浓度 CL 可用下列 方程进行模拟:
eq. 9-
其中
CL = CO / [D + F(1-D)] CO: 初始液相浓度 F: 残余液体的量分数
D: 总分配系数
7 0.955
0.01
6.8 29
34 1.345
0.01 2.00 7.4
0.056 0.001 0.148 0.544 2
0.092 0.007 0.082 0.843 2
0.230 0.026 0.055 1.340 2
0.445 0.102 0.039 1.804 1
0.474 0.243 0.1/1.5* 1.557 1
不相容元素主要集中在液相中，它们的行为可以 反映结晶作用或者部分熔融过程中熔体的比例
Figure 9-1b. Zr Harker Diagram for Crater Lake. From data piled by Rick Conrey. From Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Olivine Opx
Rb
0.010 0.022
Sr
0.014 0.040
Ba
0.010 0.013
Ni
14
5
Cr
0.70
10
La
0.007 0.03
Rare Earth Elements
Ce
0.006 0.02
Nd
0.006 0.03
Sm
0.007 0.05
Eu
0.007 0.05
Dy
0.013 0.15
Olivine Opx
Rb
0.010 0.022
Sr
0.014 0.040
Ba
0.010 0.013
Ni
14
5
Cr
0.70
10
La
0.007 0.03
Rare Earth Elements
Ce
0.006 0.02
Nd
0.006 0.03
Sm
0.007 0.05
Eu
0.007 0.05
Dy
0.013 0.15
Er
0.026 0.23
Yb
0.049 0.34
Lu
0.045 0.42
Data from Rollinson (1993).
Cpx Garnet Plag Amph Magnetite
0.031 0.042 0.071 0.29
0.060 0.012 1.830 0.46
0.026 0.023
0.23 0.42
eq. 9-8 CL/CO = F (D -1)
Rayleigh Fractionation
第四章 岩浆作用中微量元素行为
瑞利结晶分异 已知 k = Cs / Cl ,令m为相的质量，x为摩
尔数(n)，则有：
K=
第四章 岩浆作用中微量元素行为
瑞利结晶分异
第四章 岩浆作用中微量元素行为
瑞利结晶分异
0.582 1.940 0.023 2.024 1
0.583 4.700 0.020 1.740 1.5
0.542 6.167 0.023 1.642 1.4
0.506 6.950 0.019 1.563
0.582 1.940 0.023 2.024 1
0.583 4.700 0.020 1.740 1.5
Leabharlann Baidu
0.542 6.167 0.023 1.642 1.4
0.506 6.950 0.019 1.563
* Eu3+/Eu2+ Italics are estimated
第四章 岩浆作用中微量元素行为
7 0.955
0.01
6.8 29
34 1.345
0.01 2.00 7.4
0.056 0.001 0.148 0.544 2
0.092 0.007 0.082 0.843 2
0.230 0.026 0.055 1.340 2
0.445 0.102 0.039 1.804 1
0.474 0.243 0.1/1.5* 1.557 1
Er
0.026 0.23
Yb
0.049 0.34
Lu
0.045 0.42
Data from Rollinson (1993).
Cpx Garnet Plag Amph Magnetite
0.031 0.042 0.071 0.29
0.060 0.012 1.830 0.46
0.026 0.023
0.23 0.42
第四章 岩浆作用中微量元素行为
平衡结晶分异
残余岩浆分数
第四章 岩浆作用中微量元素行为
• 首先确定岩石中某一元素对每个结晶矿物 的分配系数，再权重加和得到岩石总分配 系数
Di = WA kiA
WA = 岩石中A矿物质量% kiA= 元素 i在矿物A和熔体间的分配系数
Table 9-1. Partition Coefficients (CS/CL) for Some Commonly Used Trace Elements in Basaltic and Andesitic Rocks
微量元素地球化学
主讲教师：刘树文 2020.10
第四章 岩浆作用中微量元素行为
Table 9-1. Partition Coefficients (CS/CL) for Some Commonly Used Trace Elements in Basaltic and Andesitic Rocks
第四章 岩浆作用中微量元素行为
• 微量元素强烈分布在单一矿物相中 • Ni – olivine（橄榄石） in Table 9-1 = 14
Figure 9-1a. Ni Harker Diagram for Crater Lake. From data piled by Rick Conrey. From Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.