11_Sr、Nd、Pb同位素地球化学
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西秦岭白马山“C”型埃达克岩成因:地球化学、Sr-Nd-Pb同位素制约王建中;钱壮志;徐刚;姜超【摘要】白马山小岩体位于西秦岭白马山金矿区内,与矿床具有密切的空间关系。
通过研究白马山岩体主量、微量及稀土元素地球化学特征及Sr-Nd-Pd同位素组成特征,探讨其岩石成因。
白马山石英闪长岩属高钾钙碱性系列岩石,具有与“C”型埃达克岩相似的地球化学特征。
Sr-Nd-Pb同位素组成特征显示,该小岩体富放射性成因Pb,初始(87Sr/86Sr)t比值为0.70637,εNdt=-6.75,具有较高的TDM 值(1.53Ga),说明岩浆主要来自于大陆下地壳,且与耀岭河群的基性火山岩相似,这些“C”型埃达克质岩浆可能源于加厚基性下地壳的部分熔融,其残留相为(角闪)榴辉岩。
【期刊名称】《华东地质》【年(卷),期】2016(037)003【总页数】8页(P174-181)【关键词】地球化学 Sr、Nd、Pb同位素组成“C”型埃达克岩岩石成因西秦岭【作者】王建中;钱壮志;徐刚;姜超【作者单位】[1]中国人民武装警察部队黄金第五支队,西安710100;[2]长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,西安710054【正文语种】中文【中图分类】P597自从1990年Defant和Drummond[1]在《自然》杂志上提出埃达克岩的概念以来,中国涌现出大量关于埃达克岩的论文,这为花岗岩的研究带来挑战和机遇[2]。
Thiéblemont等[3]对全球43个金、银、铜、钼低温热液和斑岩矿床进行统计,发现其中的38个矿床与埃达克岩有关,表明埃达克岩与铜金矿化关系密切。
近些年来,白马山岩体的勘探工作尚未取得突破,岩体与成矿的关系尚不清楚。
本文从埃达克岩角度出发,研究白马山小岩体的地球化学、Sr-Nd-Pb同位素组成特征,进一步厘定其为“C”型埃达克岩,讨论其岩石成因和含矿性,为该地区金矿床的勘探提供新思路。
秦岭造山带中生代岩浆活动强烈,形成大量的印支—燕山期花岗岩类[4-6]。
壳幔作用的途经和判定这一作用的地球化学方法摘要壳幔相互作用是当代地球科学,特别是深部地质和大陆动力学研究的重要课题。
本文介绍了壳幔相互作用的途经:底侵作用和拆离作用;以及判定这一作用的地球化学方法和证据。
关键词壳幔作用底侵作用拆离作用地球化学地球是已知太阳系中唯一一个具有演化的(安山质或英云闪长质) 大陆地壳的行星, 而其它行星, 如月球的月壳由基本未经演化的玄武岩组成。
大陆地壳这种独具特色的组成是如何形成的? 现有研究已证实, 原始地壳是由地幔通过部分熔融产生的岩浆上侵和喷发而成。
因此,为了回答上述地球科学的基本理论问题, 人们必须了解以下壳—幔双向物质交换机制和质量迁移量〔1〕: ①地幔是如何通过部分熔融作用形成地壳的?②地壳物质又是如何通过再循环( recycling)过程返回地幔的?③地壳形成和演化机制在地质历史上是否发生过明显变化?由于软流圈是地幔岩浆的主要策源地, 因此,软流圈地幔和岩石圈地幔以及地壳三者之间的物质交换过程对于认识大陆动力学至关重要。
众所周知, 板块构造在解决大陆地质问题时遇到了许多困难。
例如,大陆地壳为何可保存长达数十亿年而不被消减掉? 大陆内部为何有岩浆作用?为何古老造山带通常是没有山根的? 含柯石英和金刚石的超高压变质带为何会大面积折返暴露地表? 近年来,底侵作用(underplating)和拆沉作用(delamination)受到地质、地球物理和地球化学家们共同重视的另一壳—幔交换过程,被用来解释软流圈、岩石圈地幔和地壳三者之间的物质交换以及随之而造成的山脉隆升、盆地形成过程和陆内大规模岩浆作用等现象。
1 壳幔作用的途经1.1 底侵作用(underplating)底侵作用是指来自深部的岩浆向上侵位、添加和囤积的过程, 它实际上包括两种情况:(1)来自上地幔部分熔融产生的基性岩浆侵入或添加到下地壳底部;(2) 下地壳(包括壳幔混合层) 岩石的部分熔融形成的岩浆向中上地壳的侵位和添加[2]。
地球化学的定义:地球化学是研究地球及其他自然作用体系的化学组成化学作用和化学演化科学. 地球化学研究的基本问题:1.研究地球和地质体中元素及其同位素的组成。
(1)丰度问题:元素在地球及各层圈(壳、幔、核)中平均含量(2)元素的分布和分配问题:元素及其同位素含量在不同地质构造单元、岩石、矿物和矿床中的变化2.研究元素共生组合和赋存形式3.研究元素的迁移4.元素迁移历史与地球演化地球化学的学科特点:是地球科学的分支,是地质学和化学相结合的一门学科:研究地球及其他自然体系作用最后得出自然作用的认识:化学组成,化学科学和化学演化的科学。
地球化学研究方法:采用类比和反序方法:先野外(样品采集,结构观察)后室内(实验模拟自然条件,元素测定):地球化学数据分析。
行星分为两类:接近太阳的较小内行星-水星,金星,地球,火星-类地行星;远离太阳大的外行星-木星,土星,天王星,海王星-类木行星。
!太阳系中元素的丰度特征是什么?1.最丰富的元素H和He,H/He比值为12.5。
2.原子序数较低(Z<50)的轻元素,随原子序数增加丰度呈指数递,较重元素(Z>50)不仅丰度低,且丰度值几乎不变,即丰度曲线近乎水平.3.原子序数为偶数元素的丰度值大大高于原子序数为奇数的相邻元素。
4.与H e相邻L i,B e,B丰度很低,按轻元素的丰度水平它们是非常亏损的元素。
O,F e呈现明显峰值,它们是过剩元素。
5.T c和P m没有稳定同位素,在太阳系中不存在。
Z>83(B i)的元素也没有稳定同位素,它们都是T h和U的长寿命放射成因同位素。
质量数为4倍数的核素或同位素有较高丰度.如4He,16O,40Ca,56Fe,140Ce等。
!解释CL型球粒陨石常用做标准化的原因:CL型碳质球类陨石是其中最原始的,的非挥发性元素的丰度几乎与太阳中观察到的元素丰度完全一致。
!一般根据其中的金属含量,先将陨石划分为四种主要类型:球粒陨石约含10%金属;无球粒陨石约含1%金属;铁陨石金属含量>90%;石铁陨石约含50%金属。
《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。
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。
西准噶尔晚古生代地壳组成与生长:来自Sr-Nd-Pb同位素填图的证据徐盛林;丁伟翠;陈宣华;李廷栋;韩乐乐;刘勇;马飞宙;王叶【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2022(29)2【摘要】西准噶尔地区晚古生代岩浆活动剧烈,地壳的垂向和侧向增生显著,地壳生长和演化存在多阶段性。
本文重点通过Sr-Nd-Pb同位素填图研究,发现西准噶尔地区ε_(Nd)(t)值为2.29~8.75,(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值为0.697397~0.708336,(^(206)Pb/^(204)Pb)_(i)值为17.4975~19.0352,整体表现为高正ε_(Nd)(t)、低(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)和年轻的地壳模式年龄特征,源区以古生代新生地壳为主,地幔贡献值整体大于50%,深部地壳几乎不存在古老的结晶基底,可以与区域构造地质、地球物理资料作较好匹配。
区域晚古生代主要经历3个时期的造山阶段,分别对应造山带演化的第一阶段(中晚石炭世,岛弧为代表的侧向生长为主)、第二阶段早期(晚石炭世—早二叠世,后碰撞阶段的垂向生长为主)和第二阶段晚期(早二叠世—早三叠世,壳幔混源背景下的垂向生长),区域造山作用结束于早三叠世。
【总页数】20页(P261-280)【作者】徐盛林;丁伟翠;陈宣华;李廷栋;韩乐乐;刘勇;马飞宙;王叶【作者单位】中国地质科学院深部探测中心;中国地质科学院地质研究所;中国地质大学(北京)地球科学与资源学院;中国地质调查局【正文语种】中文【中图分类】P542;P597【相关文献】1.新疆西准噶尔晚古生代侵入岩的年龄和构造意义:来自锆石LA-ICPMS定年的证据2.中亚造山带西准噶尔晚古生代洋陆转换与构造演化——来自晚石炭世流纹岩的证据3.同位素填图与深部物质探测(Ⅰ):揭示岩石圈组成演变与地壳生长4.华北克拉通北缘晚中生代火山岩Sr-Nd-Pb同位素填图及其构造意义5.东准噶尔卡拉麦里晚古生代岩石圈“阶段式”拆沉机制--来自A型花岗岩带同位素年代学及地球化学的证据因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
地球化学-地球化学综合练习1、超显微非结构混入物2、分馏作用3、同位素地球化学4、同位素成分5、初始铅6、原始铅7、原生铅8、普通铅9、同位素的分类10、Rb-Sr法11、K-Ar法12、Sm-Nd法13、U-Th-Pb法14、Rb-Sr15、Pb-Pb法16、区域克拉克值17、丰度系数18、富集矿物19、载体矿物20、元素的地球化学迁移21、氧化(还原)障22、离子电位π23、放射性衰变24、α衰变25、β-衰变26、r衰变27、单衰变28、电子捕获29、衰变系列30、放射性成因铅31、稳定同位素32、同位素分馏作用33、同位素效应34、惰性组分35、什么是元素的克拉克值?克拉克值在地球化学找矿中有何作用?36、研究元素丰度有何意义?37、类质同象有何地球化学意义?38、元素为什么会迁移?迁移的实质是什么?39、什么是地球化学背景?如何确定背景值?地球化学背景有哪些种类?40、什么是地球化学异常?如何确定异常下限?地球化学异常如何分类?41、地球化学背景与地球化学异常的关系?42、在进行地球化学找矿时,依据什么原则来选择指示元素?如何选择?43、岩石地球化学找矿的基本原理是什么?44、地球化学找矿设计主要包括哪些内容?45、采样布局需要遵循哪些原则?46、野外采样土壤测量与水系沉积物测量有什么不同?47、如何防止样品加工过程中的交叉污染?48、地球化学找矿的分析方法有何要求?对样品加工有何要求?49、对化探异常进行评价时,需要评价哪些内容?50、在异常评价中,如何区分矿致异常和非矿致异常?如何区分矿体异常与矿化异常?51、如何判断矿体的赋存位置?52、地球化学体系53、元素克拉克值54、元素丰度55、元素的地球化学亲和性56、元素的赋存形式57、干酪根58、生物标志化合物59、天然气60、煤61、环境背景值62、元素的存在状态63、环境污染修复64、能斯特分配定律65、简述地球化学研究涉及的四个基本问题?66、地球化学体系的特点有哪些?67、获取宇宙元素丰度的途径包括哪些?68、陨石研究对地球形成和组成演化的意义?69、简述太阳系元素丰度的基本规律?70、自然界元素结合的基本规律?71、简述元素的地球化学亲和性分类72、类质同象置换的条件主要有哪些?73、简述戈尔德斯密特类质同象法则?74、元素赋存形式的研究方法?75、简述干酪根的形成方式?76、成煤作用主要包括哪两个阶段?各有什么特征?77、研究环境背景值的意义有哪些?78、环境地球化学研究的主要领域包括哪些?79、简述土壤污染的修复技术?80、论述类质同象规律的意义。
海南岛中部五指山地区早白垩世火山岩地球化学特征及其形成构造背景林义华;吕昭英;袁勤敏;王超;官军;胡在龙【摘要】海南岛中部五指山地区发育一套中酸性向酸性演化的火山岩系,总厚度>2 299m,岩性自下而上主要由英安质—流纹质熔岩及相应的火山碎屑岩组成,在TAS火山岩分类图上大部分落入流纹岩区,仅个别落入英安岩、玄武安山岩、粗面安山岩区.岩石具有SiO2、Al2O3、Na2O、K2O偏高,而CaO、MgO、TiO2等偏低的特点.稀土配分模式均表现为呈右倾的轻稀土富集型曲线,轻、重稀土分异较强,LREE/HREE=10.17~22.34(平均13.56).岩石富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有正常弧花岗岩浆的特点,推断其形成于伸展的大地构造背景.【期刊名称】《华南地质与矿产》【年(卷),期】2017(033)003【总页数】14页(P215-228)【关键词】火山岩;地球化学;构造环境;五指山地区;海南中部【作者】林义华;吕昭英;袁勤敏;王超;官军;胡在龙【作者单位】海南省地质调查院,海口570206;海南省地质调查院,海口570206;海南省地质调查院,海口570206;海南省地质调查院,海口570206;海南省地质调查院,海口570206;海南省地质调查院,海口570206【正文语种】中文【中图分类】P581海南岛白垩系火山岩可划分为火山-沉积岩系和陆相火山岩系两大类,前者进一步分为鹿母湾组和报万组两个岩石地层单位,主要分布在白沙、乐东、儋州市、琼海市、定安等地,后者自下而上可划分为六罗村组、汤他大岭组和岭壳村组三个岩石地层单位,主要分布于海南岛南部九所-陵水断裂带两侧的乐东、保亭、三亚市及海南岛中部五指山一带。
海南岛中生代火山岩主要分布在同安岭、牛腊岭、五指山火山盆地中,较为全面的调查研究最早是由广东省地质局764队于1964年在1∶20万区调时进行的,将这些大面积连续分布的火山岩称作岩被,时代限定为K2-E[1]。