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地球化学 (15)

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区域地球化学样品分析方法第3部分：钡铍铋等15个元素量测定 方法验证报告

区域地球化学样品分析方法第3部分：钡铍铋等15个元素量测定 方法验证报告

方法验证报告检测项目：钡、铍、铋、铈、钴、铯、铜、镧、锂、镍、铅、锑、钪、锶、钍方法名称及编号: 《区域地球化学样品分析方法第3部分：钡、铍、铋等15个元素量的测定电感耦合等离子体质谱法》DZ/T 0279.3-2016二O二O年四月一、方法依据：根据DZ/T 0279.3-2016电感耦等离子体质谱法测定区域地球化学样品水系沉积物和土壤中钡、铍、铋等15个元素量的含量。

二、方法原理试料用氢氟酸、硝酸、高氯酸分解，并赶尽高氯酸，用王水溶解后转移到聚四氟乙烯罐中，定容摇匀。

分取澄清溶液，用硝酸（3+97）稀释至1000倍。

将待测溶液以气动雾化方式引入射频等离子体，经过蒸发、原子化、电离后，根据待测元素的离子质荷比不同用四级杆电感耦合等离子体质谱仪进行分离并经过检测器检测，采用校准曲线法定量分析待测元素量。

样品基体引起的仪器响应抑制或增强效应和仪器漂移可以使用内标补偿。

三、仪器、试剂及标准物质3.1 仪器电感耦合等离子体质谱仪--安捷伦7900感量天平--赛多利斯科学仪器有限公司3.2 试剂3.3 标准物质四、样品4.1 样品采集和保存按照HJ/T166的相关规定进行土壤样品的采样和保存，样品采集和保存应使用塑料或玻璃容器，采样量不少于500g，新鲜样品小于4℃时可保存180天。

4.2 样品的制备将采集的土壤样品放置于风干盘中自然风干，适时压碎、翻动，检出砂砾、植物残体。

在研磨室将风干的样品倒在有机玻璃板上，用木锤敲打，压碎，过孔径2mm尼龙筛，过筛后的样品全部置于无色聚乙烯薄膜上，充分搅匀，用四分法取两份，一份留样保存，一份用作样品细磨。

用于细磨的样品混匀，再用四分法分成四份，取一份研磨到全部过孔径0.074mm筛，装袋待分析。

4.3 样品前处理称取约0.10g（精确到0.0001g）样品，置于50ml聚四氟乙烯（PTFE）烧杯中，用少量水湿润，加10ml硝酸、10ml氢氟酸和2.0ml 高氯酸，将烧杯置于250℃的电热板上蒸发至高氯酸冒烟约3min，取下冷却。

元素地球化学

元素地球化学

亲气元素atmophile：组成地球大气圈的主要元素,惰性气体元素,以及主要呈易挥发化合物存在的元素。如氢、氮、碳、氧、及惰性气体元素等。
亲生物元素biophile：集中在有生命的动植物内的元素。C, H , O, N, P, S, Cl, I, (B), (Ca, Mg, K, Na), (V, Mn, Fe, Cu)
◆元素地球化学主要研究内容和任务：
（1）每个或每组化学元素的地球化学性质；
（2）元素或元素群在自然界的分布、分配情况；
（3）元素相互置换、结合、分离的规律和机制；
（4）元素的存在形式、组合特点、迁移条件；
（5）每个元素的地球化学旋回及其演化历史和原因
（6）应用于地球资源、环境和材料的研究、预测、开发和保护。
亲铁元素Siderophile：富集于陨石金属相和铁陨石中的化学元素。它们与氧和硫的结合能力均弱,并易溶于熔融铁中；在地球中相对于地壳和地幔,明显在地核内聚集。其离子最外层电子数在8～18之间。典型的秦铁元素有镍、钴、金、铂族元素。
亲石元素lithophile：在陨石硅酸盐相中富集的化学元素;在地球中它们明显富集在地壳内,有较大的氧化自由能。在自然界中都以氧化物,含氧盐，特别是硅酸盐的形式出现。如硅、铝、钾、钠、钙、镁、铷、锶、铀、稀土元素等。其离子最外层电子数为2或8。
◆ 有关其他元素分类的常用术语：
常量元素：组成物质主要结构和成分的元素，它们常占天然物质总组成的99%以上，并决定了物质的定名和大类划分。
微量元素(trace element, microelement)：物质中除了那些构成主要结构格架所必须的元素之外，所有以低浓度存在的化学元素。其浓度一般低于0.1%，在大多数情况下明显低于0.1%而仅达到ppm乃至ppb数量级。

地球化学

地球化学

地球化学一．名词解释1. 异戊二烯型化合物：由一个个异戊二烯单元头尾相连重复组合而成一类化合物，它广泛存在于生物体、近代沉积物、古代沉积岩以及原油中。

2. 萜类：环状的异戊二烯型化合物。

3.同位素效应：由于同位素不同，引起单质或化合物在物理、化学性质上发生微小变化的现象，称为同位素效应。

4.同位素分馏：在各种自然过程中，由于同位素的效应引起同位素相对含量在不同相之间的变化。

5.干酪根：沉积物和沉积岩中不溶于非氧化性的无机酸、碱和常用有机溶剂的一切有机质。

6.腐殖质：指土壤和现代沉积物中不能水解的、不溶于不溶于有机溶剂的有机质。

7.低熟油：指所有非干酪根晚期热降解成因的各类低温早熟的非常规石油。

8.生物标志物：是沉积物（岩）、原油、油页岩和煤中那些来源于生物体，在有机质演化过程中具有一定稳定性，没有或很少发生变化，基本保存了原始生化组分的碳骨架，记载了原始生物母质特殊分子结构信息的有机化合物。

9.质谱法：通过研究分子量和离子化的分子碎片来认识分子结构的一种现代分析技术（以高能电子将单个分子击碎，用碎片的质量组成特征，推测分子的结构组成和分子量，以达到分子鉴定的目的）。

10.质谱法（棒图）：将每一次扫描的记录，应用质荷比对检测器响应值作图，就可以得到由色谱分离的某一种化合物的质谱图。

11.质量色谱图：12.总离子流图：13.生物成因气：14.热成因气：二．简答题1.生物有机质的化学组分碳水化合物脂类蛋白质和氨基酸木质素和丹宁2.异戊二烯单元的结构及简单组合、拆分3.富沉积有机质的沉积环境4.C 、O 同位素丰度的表示方法5.自然界中碳同位素分馏的几种方式和结果6.干酪根的光学显微组分分类主要（1）统计腐泥组和壳质组之和与镜质组的比例；采用（2）采用类型指数(T 值)来划分，具体方法是将鉴定的各组分相对百分含量代入下式，计算出T 值，再依据表中的分类标准划分类型。

两种 方法以透射光为基础的干酪根显微组分分类组 分 亚 组 分腐泥组 无定形—絮状，团粒状，薄膜状有机质藻质体孢粉体—孢子、花粉、菌孢树脂体壳质组 角质体木栓质体表皮体镜质组 结构镜质体无结构镜质体惰质组 丝质体7.干酪根研究的常用测试方法干酪根研究的常用方法直接方法：显微镜SEM ——scanning electronic microscope荧光显光镜IR 吸收光谱X-ray核磁共振（NMR ），顺磁共振(ESR)（不破坏干酪根，根据其物理特性来研究干酪根的性质、结构）间接方法：元素分析稳定同位素热解分析（热失重、热模拟、热解—-色谱）超临界抽提、氧化分解100)100()75()50()100(-⨯+-⨯+⨯+⨯=惰质组含量镜质组含量壳质组含量腐泥组含量T（这种方法的特点是彻底的破坏干酪根，看它由哪些单元组成。

勘查地球化学智慧树知到答案章节测试2023年中国地质大学(武汉)

勘查地球化学智慧树知到答案章节测试2023年中国地质大学(武汉)

绪论单元测试1.勘查地球化学的测量主要以（）为主。

（）A:元素的同位素性质B:元素所在的矿物C:元素所在的晶格D:元素的含量答案:D2.Geochemical landscape是指（）A:地球化学景观B:地球化学背景C:地球化学事件D:地球化学异常答案:A3.下列可能被用于勘查地球化学采样的地表介质是：（）A:植物或气体B:岩石C:冰积物D:铁帽答案:ABCD4.勘查地球化学除了用于找矿，还可以用在（）等方面。

（）A:畜牧业B:农业问题C:解决环境污染问题D:地方病答案:ABCD5.地球化学勘查也包括：（）A:陆地地球化学勘查B:深部地球物理勘查C:海洋地球化学勘查D:航空地球化学勘查答案:ACD6.下列哪些属于水系沉积物样品的前处理过程？（）A:混合与缩分B:干燥C:粉碎与过筛D:加碱答案:ABC7.勘查地球化学也叫地球化学勘查，地球化学勘探，地球化学找矿，地球化学测量，地球化学调查，也简称化探。

（）A:对B:错答案:A第一章测试1.地球化学元素分布具有非均一性体现在：（）A:不均一性主要是岩浆演化的不均一造成的。

B:元素的时间尺度上的分布具有非均一性C:元素的内禀地球化学特征决定了元素的分布非均一D:元素在空间尺度上的分布具有非均一性答案:BCD2.如何全面深入地进行异常评价,更快更准确的发现有利成矿靶区，需考虑：（）A:地球化学异常本身的特征B:成矿地球化学环境C:成矿地质条件D:成矿物质来源答案:ABCD3.地球化学异常的形成主要是由于元素的集中与分散的结果，究其原因有以下各点：（）A:成矿作用B:非矿化的其他地质作用C:其他地球化学研究中造成的（如采样、样品加工及分析等）D:非地质作用，如人为的干扰与污染等答案:ABCD4.下列说法正确的是：（）A:根据地球化学异常在数值上是高于或低于背景分为：大异常和小异常B:根据地球化学异常在数值上是高于或低于背景分为：正异常和负异常C:岩石地球化学异常、土壤地球化学异常、水文地球化学异常都属于不同赋存在不同介质中的地球化学异常D:根据异常与其赋存介质形成的相对时间关系可以分为同生异常和后生异常。

15、冀西石湖金矿床地质地球化学特征

15、冀西石湖金矿床地质地球化学特征

2008年8月29卷4期:4512458地　球　学　报ACT A GE OSC I E NTI CA SI N I C A Aug .200829(4):4512458本文由国家自然科学基金项目(编号:2004BA615-02)资助。

收稿日期:2007209207;改回日期:2008201211。

责任编辑:刘志强。

第一作者简介:息朝庄,男,1979年生,博士研究生,矿产普查与勘探专业;通讯地址:410083,湖南省长沙市麓山南路;E 2mail:xczc 2summmmmm@ 。

冀西石湖金矿床地质地球化学特征息朝庄　戴塔根　刘　伟中南大学地学与环境工程学院,湖南长沙410083摘　要　文章根据冀西石湖金矿床的矿区地质特征、矿石的微量元素地球化学特征、稀土元素的地球化学特征、稳定同位素地球化学特征等的研究,认为金矿赋矿层位为阜平群团泊口组。

硫、铅同位素分析显示硫、铅来源于地幔,研究表明石湖金矿床成矿物质主要来源于矿源层。

关键词　石湖金矿床;微量元素;稀土元素;地球化学特征中图分类号:P595 文献标识码:A 文章编号:100623021(2008)042451208Geolog i ca l 2Geochem i ca l Character isti cs of the Sh i hu Gold D epositi n W estern Hebe i Prov i n ceX I Chaozhuang DA I Tagen L I U W eiSchool of Geosciences and Environm ental Engineering,Central South U niversity,Changsha,Hunan 410083Abstract Based on m ine geol ogy and geoche m ical characteristics of ore trace ele ments,rare earth elements and stable is o 2t opes in the Shihu gold deposit,the authors have reached the conclusi on that the gold ore 2bearing horizon is Tuanpokou For 2mati on of A rchean Fup ing Gr oup.An analysis of sulfur and lead is ot opes shows that sulfur and lead were derived fr om the mantle,and further studies suggest that the Shihu gold deposit derived its ore 2f or m ing materials fr om the s ource bed .Key words Shihu gold deposit;trace ele ment;rare earth ele ment;geoche m ical characteristics 石湖金矿行政区划隶属河北省灵寿县陈庄镇,位于灵寿县城北西方向66k m 处。

地球化学试题及答案解析

地球化学试题及答案解析

地球化学试题及答案解析一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 地球化学是研究地球及其组成部分的化学组成、化学作用和化学演化的科学，其主要研究对象不包括以下哪一项？A. 地球的岩石圈B. 地球的大气圈C. 地球的生物圈D. 月球的岩石圈答案：D解析：地球化学主要研究地球及其组成部分，包括岩石圈、大气圈和生物圈，而月球的岩石圈不属于地球化学的研究范畴。

2. 以下哪种元素在地球化学中被认为是亲石元素？A. 钠（Na）B. 钾（K）C. 铁（Fe）D. 硫（S）答案：A解析：亲石元素是指那些在岩浆结晶过程中，优先进入硅酸盐矿物晶格中的元素。

钠（Na）是一种典型的亲石元素，而钾（K）、铁（Fe）和硫（S）则分别属于亲石元素、亲铁元素和亲硫元素。

3. 地球化学中，岩石的化学风化作用主要是指以下哪种过程？A. 物理风化B. 生物风化C. 化学风化D. 机械风化答案：C解析：化学风化是指岩石在水、氧气和二氧化碳等化学介质的作用下发生的化学变化过程，包括溶解、水解、氧化还原等反应。

4. 以下哪种矿物是典型的造岩矿物？A. 石英B. 方解石C. 黄铁矿D. 石膏答案：A解析：石英是一种典型的造岩矿物，广泛存在于各类岩石中。

方解石、黄铁矿和石膏虽然也是常见的矿物，但它们不是典型的造岩矿物。

5. 地球化学中，以下哪种元素被认为是生物必需的微量元素？A. 铁（Fe）B. 锌（Zn）C. 铜（Cu）D. 所有选项答案：D解析：铁（Fe）、锌（Zn）和铜（Cu）都是生物必需的微量元素，它们在生物体内发挥着重要的生理功能。

6. 地球化学中，以下哪种元素的丰度最高？A. 氧（O）B. 硅（Si）C. 铝（Al）D. 铁（Fe）答案：A解析：氧（O）是地壳中丰度最高的元素，占地壳总质量的约46.6%。

7. 地球化学中，以下哪种元素被认为是亲硫元素？A. 钠（Na）B. 钾（K）C. 铅（Pb）D. 铀（U）答案：C解析：亲硫元素是指那些在岩浆结晶过程中，优先进入硫化物矿物晶格中的元素。

地球化学 中国科学院大学硕士研究生入学考试试题

中国科学院大学2020年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题科目名称：地球化学考生须知：1．本试卷满分为150分，全部考试时间总计180分钟。

2．所有答案必须写在答题纸上，写在试题纸上或草稿纸上一律无效。

3.可以使用无字典存储和编程功能的电子计算器。

一、名词解释（本大题共4小题，每小题10分，共计40分）1、亲石元素；2、石陨石；3、放射性同位素衰变定律；4、U-Pb谐和曲线。

二、简答题（本大题共5小题，每小题12分，共计60分）1、地壳中元素的丰度特征与太阳系有哪些不同？其原因何在？2、Fe、Mn两个元素化学性质相似，两者的化合物（如矿物）可以共生，但在天然的矿床中，两者常发生分离，请解释造成Fe、Mn化合物分离、共生的可能原因。

3、为什么地幔榴辉岩具非常宽的δ18O值范围，而地幔橄榄岩的δ18O值范围则很窄？4、应用Rb-Sr等时线法对岩石进行定年，需要满足哪些前提条件？5、请写出两种适用于碱性玄武岩的同位素定年方法及各自的主要优缺点。

三、计算题（本大题共2小题，每小题25分，共计50分）1、在不同温度下，方解石和水之间18O交换的平衡常数如下表所列，假设(18O/16O)SMOW=0.0020052，请回答下列问题：假设湖泊水的δ18O SMOW为-10‰，请估算10℃下，生活在该湖泊中的介形虫（一类通常生活在湖泊中的钙质无脊椎动物）方解石贝壳的氧同位素值，即δ18O SMOW是多少。

2、滑石、水镁石和蛇纹石的溶解过程可以分别用下列反应式来描述：（1）Mg3Si4O10(OH)2 +6H+ + 4H2O ⇄ 3Mg2++ 4H4SiO4（滑石）（2）Mg(OH)2 + 2H+ ⇄ Mg2+ + 2H2O （水镁石）（3）Mg3Si2O5(OH)4 + 6H+ ⇄ 3Mg2+ + 2H4SiO4 + H2O （蛇纹石）石英的溶解度为10-4，上述三个反应在25℃时的ΔG分别为-114.09KJ/ mol，-96.98KJ/ mol和-193.96KJ/ mol，R取值8.314 J/K·mol。

中国地质大学远程继续教育学期作业参考答案

中国地质大学远程继续教育学期作业参考答案中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院 2021年春季学期作业参考答案专业：资源勘查工程年级：2021年春季地球化学第一次作业单选题1. 克拉克值是指元素在中的平均含量2. 的化学成分被认为最接近原始的太阳系化学组成3. 从元素化学组成角度，大陆地壳可分为上部的层和下部的硅镁层4.被认为是代表了古大洋地壳组成的典型岩石组合(5分) 5. 以下不是地幔组成岩石类别的一种岩石是 (5) (5分)(A) 二辉橄榄岩 (B) 麻粒岩 (C) 方辉橄榄岩 (D) 辉石岩（参考答案：B） 6. 元素的 (6) 研究是地球化学研究的第一根本要务(5分) (A) 丰度 (B) 种类 (C) 分布规律 (D) 化学性质（参考答案：A）多选题7. 陨石的主要类型包括 (7) 。

(5分)(A) 石陨石 (B) 铁陨石 (C) 石铁陨石 (D) 月球陨石参考答案：A,B,C8. 就分层结构而言，地球自地表向其内部包括 (8) 等主要圈层。

(5分) (A) 地壳(B) 地幔 (C) 软流圈 (D) 地核参考答案：A,B,D 9. 全球大陆地壳整体的化学组成为(9) 。

(4分)(A) 酸性 (B) 安山质 (C) 花岗闪长质 (D) 基性参考答案：B,C 10. 以下属于研究深部地壳物质及其化学组成的手段和方法的是 (10) 。

(4分)(A) 火山岩中的各类捕获岩石包体 (B) 构造侵位而暴露在地表的深部地壳断面(C) 地球物理探测技术反演 (D) 人工区域大规模采集地表岩石样品参考答案：A,B,C11. 地球化学是研究地球（包括部分天体）的 (11) 的科学。

(4分) (A) 岩石组成(B) 化学作用 (C) 化学组成 (D) 化学演化参考答案：B,C,D 判断题12. 橄榄岩是组成下地壳的主要岩石类型 (4分)错误13. 陨石主要是指来自星际空间的地球以外星体的岩石碎片 (4分)正确 14. 地球化学属于化学学科，主要认识和解决地球上元素的化学性质及行为等问题(4分) 错误15. 运用细粒碎屑沉积物法能更精确地获取大陆上部地壳的全部元素化学组成(4分)错误16. 太阳系元素丰度组成的基本特点之一是锯齿状分布，亦称奇偶规律 (4分)正确17. 石陨石的元素化学组成可以与现今地球上的硅酸岩类岩石相类比 (4分)正确18. 大陆地壳的平均化学组成自从其形成以来是基本不变的(4分)错误填空题第二次作业单选题1. 下列不属于亲氧元素的是 (12) (4分) (A) Zr (B) PGE (C) Mg (D) REE 参考答案：B2. 物质在硅酸盐熔体.水溶液和气相中的迁移称为 (13) (4分) (A) 机械迁移参考答案：B3. 在难溶化合物的饱和溶液中加入含有同离子的易溶化合物时，难溶化合物的饱和溶液的多相平衡将发生移动，原难溶化合物的溶解度将降低，这被称之为 (14) (4分)(A) 盐效应 (B) 活度积效应 (C) 溶解度效应 (D) 共同离子效应参考答案：D4. 元素在水溶液中主要会以溶液. (15) 及悬浮物等形式存在(4分) (A) 胶体 (B) 沉淀 (C) 自由离子 (D) 类质同象混入物 (B) 化学迁移 (C) 生物迁移 (D) 物理迁移参考答案：A5. 以下不属于Goldschmidt元素地球化学分类类别的是 (16) (4分) (A) 亲石元素参考答案：D6. 常见岩石中钾长石发生钠长石化，类似于水岩化学作用中 (17) 的结果(4分)(A) 氧化还原反应参考答案：B (B) 阳离子交换反应 (C) 水合作用 (D) 复分解反应 (B) 亲生物元素(C) 亲铁元素 (D) 亲氧元素多选题7. 自然界元素结合的基本规律受到 (18) 等因素的制约和控制。

地球化学考试试题

地球化学考试试题
一、选择题
1. 地球形成以来，经历了多少个构造周期?
A. 1个
B. 2个
C. 3个
D. 4个
2. 地幔中占比重最大的元素是:
A. 铁
B. 镁
C. 硅
D. 钠
3. 地球的地壳主要由以下哪两种岩石类型组成?
A. 硅钟岩和辉长岩
B. 花岗岩和玄武岩
C. 石英砂岩和页岩
D. 片麻岩和变质岩
4. 地球表层的大气主要由以下哪两种气体组成?
A. 氧气和氮气
B. 氧气和氩气
C. 氮气和二氧化碳
D. 二氧化碳和水蒸气
5. 以下哪个元素是地球核心的主要成分?
A. 铁
B. 镍
C. 钛
D. 铝
二、填空题
6. 地球的内部结构分为地幔、外核和内核三部分，地幔的平均厚度约为____________km。

7. 地球表层的陆地之上，覆盖了约_____的水。

8. 地球大气的最外层叫做____________。

三、解答题
1. 请简要描述地球的形成过程及不同构造周期的特点。

2. 试分析地球大气的组成及其在地球环境中的重要性。

3. 简要解释地球磁场的形成原理以及其对地球生命环境的重要性。

4. 从地幔和地壳的成分组成方面，简要说明它们在地球化学循环中的作用。

四、论述题
请就目前全球气候变暖的趋势，结合地球化学知识，提出个人见解及对应的解决方案，并解释其可能的影响和挑战。

（以上内容仅为参考，具体试题内容以考试实际情况为准）
以上是地球化学考试试题，请根据要求写出3000字文章。

微量元素地球化学

微量元素可以作为地质—地球化学作用的示踪剂，其特色之 处就是能近似定量地解决问题，使实际资料与模型设计结合起 来。
为此，他们在解决当代地球化学的基础理论问题—如天体、 地球、生命和元素的起源，为人类提供充足资源和良好生存环 境等方面正发挥着重要作用。
实际上，微量元素地球化学是和现代分析技术的发展相伴生 的，早期的分析仪器主要是光谱和X-衍射，随着电感耦合等离 子发射光谱、中子活化、电子探针、离子探针以及同位素质谱 稀释法的发展和应用，使得大量快速的精确的微区微粒的微量 元素测定成为可能。
二、微量元素存在的状态
通常以次要组分容纳于矿物和岩石主要组分所形成的矿物中，可以呈现 三种存在形式：
(1)表面吸附，由于矿物表面电价不饱和，而吸附其它微量元 素离子；
(2)吸留作用，矿物生长过程中机械地包裹了一些外来物质， 形成显微包裹体；
(3)固溶体，在一般情况下，微量元素占据晶格中的规则位置， 构成置换固溶体。但有时微量元素占据晶格之间的位置，构成间隙固溶体，
目前，微量元素研究涉及地球化学和地质学的一切领域，大 至地球和天体的形成和演化、小至矿物晶格中的元素分配。同 时，微量元素与同位素的结合，可以更加准确全面地理解地质、 地球化学过程，所以说，微量元素地球化学的应用和发展有助 于各项地质研究，包括油气地质研究。
第一节 微量元素的概念及类型
一、 什么是 微量（minor）或 痕量（trace）元素
1 1H
氢
34 2 Li Be
锂铍
2 He 氦
56
7
8 9 10
BC
N
O F Ne
硼碳 氮 氧 氟氖
11 12 3N M
ag 钠镁
13 14 15 16 17 18
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微量元素浓度对原始地幔组成标准化图(Rollison1993). 从左向右元素在小量地幔熔体中的相容性增大.
2. 球粒陨石标准化蛛网图
Chondrite-normalized spider diagrams
Thomptson(1982)提出，球粒陨石组成是直接 测定而不是估计的，因此对球粒陨石组成值的 标准化比对原始地幔标准化更好。元素的排列 顺序与Wood et al.(1979)的稍有不同。 一定程 度上是随机的。横坐标元素从左向右以相容性 增大的顺序排列。
样品 号 Ⅰ
温度 ℃ 1160
C Ol Ni
1555
C Cpx Ni
255
Ⅱ
1120 1310
245
Ⅲ
1075
955
240
Ⅳ
1070
935
235
Ⅴ
1050
840
220
C Gl Ni
115
K Ol / Cpx Ni 13.5
K Cpx / Gl Ni 2.22
K Ol / Gl Ni 6.10
87
15.1
型：
CClr CCor F • KCr 1 480 (0.7)0.0321 ＝678ppm
即F＝0.7时岩浆中Cr浓度为678ppm。可知铬尖晶
石开始大量结晶时,岩浆中Cr浓度约在678ppm。
2. 判断过程平衡的标志 天然体系中过程或反
应是否达到平衡，是能否应用热力学(包括能斯特 分配定律)进行研究的前提。因此须首先判断过程 曾否达到平衡。
• 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 tant
•
CiH
/ CiM
C
H i
图中，代表一个火山岩系列的成分点沿
一条水平线分布。
部分熔融模型中H元素D值可忽
略，而M元素的D值不能不予考
Bethke和Barton(1971)通过实验研究了Cd，Mn和 Se在几种硫化物之间的分配，证明含Cd和含Mn方 铅矿和闪锌矿固溶体在自然界正常浓度范围内均 显示服从亨利定律的性质。
含Se方铅矿和闪锌矿在实验温度范围(600-800℃) 内具有明显理想混合物性质。因此在地壳中可能 的浓度范围内这些微量元素在上述矿物对之间的 分配系数只是温度和压力的函数，通过实验确定
了这些函数式及相应的△H 和△V值。
• 使用微量元素分配系数作为地质温度 计时，需要注意那几点？
•共生矿物对； •体系成分相似； •适用的温度范围； •矿物对之间元素分配达到平衡； •元素相对稳定，在后期的地质作用中没有迁入 或移出； •矿物的纯度
4.5.3 指示地质作用演化历史和机制
岩浆岩系列形成机制的判别
虑， 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)的直线分布。
C
l i
C
0 i
D(1 F ) F
图4-24 1.冰岛;2.Reykjanes ridge
批次熔融实例
假定有一含斜长石51%， 单斜辉石33%， 橄榄石18%的辉长岩源岩经历部分熔融， 用批次熔融模型计算当F=0.05，0.1，0.15， 0.2， 0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9时 Rb，Sr的Cl/Co。绘制每种元素的Cl/Covs.F 的演化图解。
东秦岭熊耳群流纹-安山岩系和二郎坪群细碧 －角斑岩系均为多旋回火山喷发产物，并伴有 一些韵律层。微量元素测定表明，相容元素 (Cr,Ni,Co等)含量在整个岩套剖面中基本稳定， 且略有增长趋势，只在由相对基性韵律层向酸 性韵律层过渡时才显示含量下降。 这种含量 演化趋势表明， 形成这两套火山岩的主要过 程应为部分熔融，但在岩浆上侵过程中的分异 结晶则导致韵律层产生(张本仁等1986)。
由于
ln
KD
H RT
B
,
H / R
为斜率, B为截距, 据图
中直线确定三种物相对的△H和B值.
共存物相对 橄榄石－玻璃 单斜辉石－玻璃 橄榄石－单斜辉石
△H（J/mol） -30.98 -103.83 70.34
B 9.03 -7.85 7.65
得出橄榄石-单斜辉石间Ni分配系数与温度关系式:
特鲁尔和约朗用La/Sm-La 图证明Reykjanes ridge火 山岩套符合批次熔融趋势, 而冰岛及其附近火山岩套 反映了分异结晶过程特征 (图4-24)。
用上述作图法证明西藏冈 底斯斑状黑云母花岗岩主
要通过分异结晶形成，闪 长岩,花岗闪长岩和二云 母花岗岩系列则为批次部 分熔融形成。
Kretz(1959)研究魁北克变质岩区 片麻岩时，在400平方英尺面积内 的不同地点成对采集共生黑云母 和角闪石，分析其中V2O5含量， 将数据投在黑云母-角闪石V2O5含 量(%)图上，每对矿物数据投点几 乎落在一条直线上(只有微小偏 离)。反映V在角闪石和黑云母间 的分配系数(≈1.2)为一常数，证明 在变质过程中角闪石和黑云母是 平衡反应的产物。
2.82
5.35
60
15.9
4.00
3.98
57
16.4
4.12
3.98
50
16.8
4.40
3.82
分配系数对数值相对于绝对温度倒数(103/T)的曲 线绘于图中。为直线且倾斜度较大，表明Ni在三 个物相对之间的分配系数对温度敏感，可作为地 质温度计。
图4-21 Ni在Ol/Gl、 Ol/Py和Py/Gl之间分 配系数与温度的关系
部分熔融过程中强相容元素变化缓慢， 强不相容元 素变化迅速，在lgA-lgB图解中, 形成近似水平直线；
由此， Allegre(1978)绘制了用于鉴别各种成岩过程 的图解。
4.5.4 大地构造地球化学
▪ 使用地球化学信息约束大地构造过程理论
的研究领域。
▪ 利用不同地质和大地构造事件中的化学元
Treuil和Joron(1973,1975)利用REE和其它微量元素 在部分熔融和分异结晶过程中分配行为的差别， 创制了岩浆岩形成机制判别图解法:
划分“超亲岩浆元素”(H)和“亲岩浆元素”(M). H--总分配系数小到相对于0.2-0.5可忽略不计. M--总分配系数小到相对于1可忽略不计. La, Ta, Th和Ce为典型H HREE, Zr或Hf为典型M
第4章 微量元素地球化学 Geochemistry of Trace Elements
4.5 微量元素分配研究的地球化学意义
(1) 使元素分配研究跨入定量和动态阶段； (2) 为确定地质－地球化学过程物理化学条件提供了
新方法； (3) 开辟了根据岩石和矿物中微量元素含量探讨岩浆,
热液和古沉积盆地水介质化学成分，源区特征及演化 历史的重要途径； (4) 为鉴别岩石和矿床成因提供了良好的指示； (5) 为分析微量元素(包括多数成矿元素属于此类元素) 在地壳中的分散集中，尤其是浓集成矿机制奠定了理 论基础；
4.5.1元素分配定量研究及自然过程平衡标志
1. 元素分配的定量研究(能定量和动态阐明微量元素
分配规律 )
玄武岩浆结晶过程中，当析出一定量橄榄石后，Cr浓 度就增长到足以晶出铬尖晶石(Mg,Fe)(Cr,Al,Fe)2O4的 水平。因为铬在橄榄石与玄武岩浆间的分配系数0.032， 随橄榄石晶出，岩浆中Cr浓度不断增长。纯橄榄石常 含一定量铬尖晶石能说明这种情况。如果要知道铬尖 晶石开始结晶时岩浆中Cr的浓度，这在过去很难解决, 现在只要估计玄武岩浆Cr的原始浓度(CCr0)及尖晶石结 晶时岩浆结晶程度(1－F)， 即可依据分异结晶定量模 型计算当时岩浆中的铬浓度。
素，微量元素，同位素以及温度和压力指 纹(imprints)，通过野外详细构造研究和地 质研究确定一个地区的构造演化历史。
不同构造环境岩石微量元素含量与组合不同。 洋中脊玄武岩，其热源为上隆软流层，物源为单纯洋 壳地幔，拉张动力学状态，无陆壳污染，微量元素地 球化学特征：洋壳中富集Ti、Mn、P、Co、Ni、Cr、V 、Cu、Zn、Au、Ag、Mo元素。 陆壳环境，经过壳-幔分异和地壳演化，大陆地壳富 集微量元素为REE、W、Sn、U、Th、Be、Pb、Cs、Ta 。 板块运动，洋壳与陆壳之间以及它们与上地幔之间发 生物质交换，覆盖在洋壳上的陆壳风化沉积物随板块 俯冲带到大陆上地幔，水分降低地幔物质熔点。岩石 部分熔融上升，与板块上面大陆地幔物质混合，俯冲 带大陆地幔楔成分复杂。
Winker估计橄榄石－高原玄武岩浆可形成约75％
的超基性和基性岩，推断铬尖晶石从岩浆中大量
析出的时期约开始于30-35％固相从熔体中析出之
时，即F=0.7-0.65。Krause对165个橄榄石-玄武岩
分析数据进行统计，估计玄武岩浆中Cr合理的初
始浓度480ppm。将数据代入岩浆分异结晶定量模
图4-25 冈底斯花岗岩La/Sm-La图 1.冈底斯岩带燕山晚期花岗岩类 2.冈底斯岩带斑状黑云母花岗岩
还可选择两种分配特点完全不同的微量元素， 如强 相容元素(A)和强不相容元素(B)，前者如过渡族元 素Cr，Co，Ni，Sc等, 后者如U，Th，Hf，Rb，Cs， LREE等.
分异结晶过程中强相容元素浓度降低很快，强不相 容元素浓度变化缓慢，在由它们浓度对数构成的 lgA-lgB图解中, 构成陡倾斜“直线”；
地壳中一个火山岩或侵入岩系列既可通过几次断 续部分熔融形成，又可为深部岩浆房几次上侵分 异结晶产物。可以用部分熔融和分异结晶过程中 微量元素分配的差异加以区别。