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1100
5.微量元素的示踪意义
Post-Archean Australian
shales normalize. The
average values of four
middle Proterozoic
shales from the Mt. Isa
Group, seven Silurian
2288
5.微量元素的示踪意义
按照Wilson旋回，将构造环境分为： 1、大陆裂谷 2、大洋扩张中脊 3、板块消减带（岛弧和弧后盆地） 4、板块内部（大陆板块内部和大洋板块内部洋岛）
按板块碰撞作用分类： 1、碰撞前；2、同碰撞；3、晚碰撞；4、碰撞后
按大陆边缘性质分类：
1、活动大陆边缘
2、被动大陆边缘
？？
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3344
5.微量元素的示踪意义
应用高场强元素和Th对玄武岩的形成构造环境进行判别
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3355
5.微量元素的示踪意义
Hugh R. Rollinson.1993. Using Geochemical Data:
河南理工E大va学l-u机a械tio与n动, 力Pr学e院sentation, Interpretation.
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2255
5.微量元素的示踪意义
2.2进行岩石分类
Zr/Ti acts as a proxy for Si
碧玄岩 副长石岩
Nb/Y acts as a
proxy for
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total alkalis.
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5.微量元素的示踪意义
2.2进行岩石分类
俯冲消减至一定深度时，将发生脱水作用。 3. 赋存于沉积物和蚀变玄武岩中的强活动性元素将随流
体一起流出，而存在于副矿物 中的Nb、Ta则保持相 对稳定而不发生迁移。释放出来的流体将向上运移而 进入上覆的地幔楔。其结果将降低地幔岩石的固相线 并与地幔岩石发生交代作用，导致地幔岩石发生部分 熔融作用形成的熔体中，富集如LILE等强活动性元素， 而高场强Nb、Ta则显示出相对亏损。
the Am河ad南e理us工B大a学s-in机.械与动力学院
1111
5.微量元素的示踪意义
(5)应用：岛弧火山岩与Nb/Ta亏损
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1122
5.微量元素的示踪意义
问题：为什么岛弧火山岩出现Nb、Ta的负异常？
1. Nb、Ta属于高场强元素，主要富集在副矿物中。 2. 大洋沉积物和蚀变玄武岩富含流体，在大洋板块发生
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板 块 构 造
3300
5.微量元素的示踪意义
各构造环境玄武岩微量元素特征
洋中脊玄武岩
板内玄武岩
火山弧玄武岩
过渡型玄武岩
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5.微量元素的示踪意义
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3322
5.微量元素的示踪意义
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3333
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5.微量元素的示踪意义
(1)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 Sun & MacDonough, 1989
III MORB, Pearce, 1983
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2200
5.微量元素的示踪意义
花岗岩类成因 花岗岩类可划分为I、S、M、A型等成因类型，不同成 因类型的花岗岩具有相应的REE配分模式。
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2211
5.微量元素的示踪意义
Pither，1983，花岗岩的类型与构造环境
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四、微量元素地球化学
5.微量元素的示踪意义
1.微量元素处理方法 1.1多元素标准化图解
A属REE标准化图解的扩展和普及化，最早用于玄武岩， 现在可以用于所有岩石（岩浆岩和沉积岩）类型。
B标准化数值——原始地幔、球粒陨石，MORB等。 C作图意图——比较样品与标准化数据之间的偏离程度
我们可以称之为： 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
99
5.微量元素的示踪意义
Mantle-normalized diagram for incompatible elements in loess. Shown are the average values of loess samples from Banks Peninsula, New Zealand, Kansas and lowa, USA, and Kaiserstuhl, Germany.
分异结晶过程中，M和H元素的D值相对1可以忽略:
故：CLH
CH O,L
•
F 1
CLM
CM O,L
• F 1
两式相除：
CiH
/ CiM
CH O,L
/
CM O,L
cons t代表一个
火山岩系列的成分点沿一条水
平线分布。
部分熔融中H元素D值可忽略，
而M元素D值不能不予考虑，
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2277
5.微量元素的示踪意义
2.3鉴别岩石形成的构造环境
1. 微量元素对岩石形成构造环境的指示。
2. 岩浆作用是构造活动的物质表现形式，而不 同构造环境形成的岩浆具有不同的岩石组合 和化学特征。
3. 其基本的假设是，该岩石形成时，地球已存 在现代体制的板块构造运动。
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OIB
0 0
河南T理i p工pm大学-机械18与00动0 力学院
1155
5.微量元素的示踪意义
2.微量元素图解研究用途
2.1重要元素对岩石成因的指示意义
元素
特征解释
高度相容元素，Ni和Co赋存在Ol中，Cr在Sp和Cpx中，这些元素的高度富集（例如Ni＝250-300 ppm, Cr=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
C
H L
CH O ,S
/F
CLM
CM O,S
/(DOM
F)
在图解中，代表一种岩套的成
分点沿斜率为
DOM
/
CM O,S
(近似)的
直线河分南布理工。大学-机械与动力学院
1.冰岛;2.Reykjanes ridge1199
5.微量元素的示踪意义
矿物、岩石的成因与分类：如碳酸盐类岩石中方解石 与磷灰石的Yb/Ca—Yb/La图解
2222
5.微量元素的示踪意义
变质岩原岩恢复
地壳不同变 质原岩的 REE与 La/Yb比值判 别图，可用 于区分不同 类型的玄武 岩、花岗岩 和碳酸盐岩
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5.微量元素的示踪意义
硅质岩成因
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2244
5.微量元素的示踪意义
太原组硅质岩的热液成因解释
Zr, Hf 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 Ba, Rb
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Ca（但是在Py中不取代Ca），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
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5.微量元素的示踪意义
大地构造地球化学
Convergent Plate Boundary
(Mariana, Tonga)
Island Arc
Divergent Plate Boundary
(EPR, MAR)
Intraplate (Hawaii, Reunion)
Ol的分离结晶作用。Cr的逐渐降低代表尖晶石或者Cpx的分离结晶作用。
V, Ti
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-Ti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Ti显示差异性质， 则Ti可以类质同象进入一些副矿 物相，例如榍石和金红石。
IV 沉积岩 NASC，Gromet et al, 1984
Ⅴ平均地壳成分根据Taylor & McLennan (1981)
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5.微量元素的示踪意义
(1)多元素标准化数据 标准化顺 序和数值
球粒陨石
原始地幔
其中有些不用，例 如Tl，Sc，W，Sn ，F等
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State Circle shales,
three Paleozoic to
Mesozoic shales from
the Perth Basin, two
Paleozoic shales from
Canning Basin, and six
Upper Proterozoic to
Cambrian shales from
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5.微量元素的示踪意义
(3)应用时须注意的事项
1. 注明所引用的文献，这是对地球化学研究工作的基本 要求；
2. 在作图解时，可根据自己所拥有的元素数据，减少部 分元素进行作图，但各元素的相对顺序应相持不变；