微量元素地球化學(xué)學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1微量元素地球化學(xué)微量元素地球化學(xué)(d qi hu xu)第一頁，共55頁。作業(yè)：表中數(shù)據(jù)(shj)為輝長巖、花崗巖7件樣品REE組成(ppm)1、作樣品的REE組成分配模式圖，說明(shumng)其表達(dá)的地球化學(xué)特征；2、計算各樣品的Eu/Eu*，并對其地球化學(xué)意義進(jìn)行說明(shumng)；第1頁/共54頁第二頁，共55頁。REEREE、 LREE/HREE LREE/HREE、 (La/Lu) (La/Lu)NN 、 (La/Sm)(La/Sm)NN和和(Gd/Lu)(Gd/Lu)NN 、EuEu第2頁/共54頁第三頁，共55頁。五、微量元素地球化學(xué)五、微量元素地球化學(xué)(d qi (

2、d qi hu xu)-4hu xu)-4第3頁/共54頁第四頁，共55頁。1、多元素(yun s)標(biāo)準(zhǔn)化圖解A屬REE標(biāo)準(zhǔn)化圖解的擴(kuò)展和普及化，最早用于玄武巖，現(xiàn)在可以用于所有巖石（巖漿巖和沉積巖）類型。B標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值原始地幔、球粒隕石，MORB等。C作圖意圖比較樣品(yngpn)與標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)之間的偏離程度我們可以稱之為：原始地幔(球粒隕石)標(biāo)準(zhǔn)化多元素圖解(tji)，微量元素含量蜘蛛圖5.微量元素的處理方法微量元素的處理方法第4頁/共54頁第五頁，共55頁。(1)多元素(yun s)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)原始地幔(dmn)(primitive/primordial mantle) Sun & M

3、cDonough, 1989; McDonough & Sun，1995球粒隕石 Sun & McDonough, 1989; McDonough & Sun，1995MORB，OIB Pearce, 1983； Sun & McDonough, 1989沉積巖 NASC(平均頁巖)，Gromet et al, 1984， 平均砂巖， Hamilton，2000地殼平均組成 Taylor & McLennan (1981, 1985)， Rudnick & Gao, 20045.微量元素的處理微量元素的處理(chl)第5頁/共54頁第六頁，共55

4、頁。Sun & MacDonough, 1989標(biāo)準(zhǔn)化順序(shnx)和數(shù)值球粒隕石(ynsh)原始(yunsh)地幔其中有些不用，例如Tl，Sc，W，Sn，F(xiàn)等(1)多元素標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)5.微量元素的處理微量元素的處理第6頁/共54頁第七頁，共55頁。Chung等，等，2004，Earth Sci. Rev.目前常用(chn yn)順序5.微量元素的處理微量元素的處理(chl)第7頁/共54頁第八頁，共55頁。l注明所引用文獻(xiàn)。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后已不是原來的含量值，難以直觀判斷數(shù)據(jù)是否被正確表達(dá)，故研究者必須注明所引用的標(biāo)準(zhǔn)化值文獻(xiàn)來源；l在標(biāo)準(zhǔn)化圖件上，橫坐標(biāo)是按研究樣品在地質(zhì)作用過程中元素

5、的不相容性程度下降的順序進(jìn)行排序。建議使用Sun and McDonough (1989)提出的順序排列；l在作圖解時，可根據(jù)自己所擁有的元素數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖，即使(jsh)減少了部分元素，各元素的相對順序應(yīng)保持不變；l在對變質(zhì)巖作多元素蛛網(wǎng)圖，研究者可根據(jù)判斷，去除部分強活動性的元素。(3)應(yīng)用(yngyng)時須注意的事項5.微量元素的處理微量元素的處理(chl)第8頁/共54頁第九頁，共55頁。部分元素涉及到主量元素，研究者應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)化值的元素含量形式，因為(yn wi)部分文獻(xiàn)值采用的是氧化物形式，而另外的文獻(xiàn)可能采用的是單元素形式，故須確認(rèn)自己的數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)元素含量量綱是否統(tǒng)一，將主量

6、元素的氧化物含量換算成單元素的ppm形式 K=K2O100000.83013/250 Ti=TiO2100000.5995/1300 P=P2O5100000.43646/95這里K2O、TiO2、P2O5單位均為重量百分?jǐn)?shù)(3)應(yīng)用(yngyng)時須注意的事項5.微量元素的處理微量元素的處理(chl)第9頁/共54頁第十頁，共55頁。(4)典型(dinxng)巖石的微量元素圖解5.微量元素的處理微量元素的處理(chl)第10頁/共54頁第十一頁，共55頁。Chondrite normalized spider diagram of fresh and altered MORB and se

7、diment, Data from HessSample/Chondrite5.微量元素的處理微量元素的處理(chl)第11頁/共54頁第十二頁，共55頁。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.5.微量元素的處理微量元素的處理(chl)第12頁/共54頁第十

8、三頁，共55頁。Post-Archean Australian shales normalize. The average values of four middle Proterozoic shales from the Mt. Isa Group, seven Silurian State Circle shales, three Paleozoic to Mesozoic shales from the Perth Basin, two Paleozoic shales from Canning Basin, and six Upper Proterozoic to Cambrian s

9、hales from the Amadeus Basin.5.微量元素的處理微量元素的處理(chl)第13頁/共54頁第十四頁，共55頁。5.微量元素實例微量元素實例(shl)分析分析(5)應(yīng)用(yngyng)：島弧火山巖與Nb/Ta虧損第14頁/共54頁第十五頁，共55頁。5.微量元素實例微量元素實例(shl)分析分析第15頁/共54頁第十六頁，共55頁。5.微量元素的示蹤意義微量元素的示蹤意義(yy) 正常島弧(doh)火山巖由源自俯沖板片脫水產(chǎn)生的流體交代地幔楔發(fā)生部分熔融而形成，這種富水的流體虧損高場強元素（HFSE,如Nb(Ta)、Ti、P等)，這些元素的流體/巖石分配系數(shù)很?。?)

10、，在流體交代地幔楔形成的正常島弧(doh)火山巖中出現(xiàn)顯著的Nb（Ta）、Ti負(fù)異常。 高場強元素Nb、Ta、Ti等主要富集在副礦物中。在大洋板塊發(fā)生俯沖消減時，板片中的沉積物質(zhì)和表層蝕變的玄武巖將隨板片一同俯沖。大洋沉積物和蝕變玄武巖富含流體，當(dāng)板片俯沖至一定深度時，將發(fā)生脫水作用，賦存于沉積物和蝕變玄武巖中的強活動性元素將隨流體一起流出，而存在于副礦物中的Nb、Ta則保持相對穩(wěn)定而不發(fā)生遷移。釋放出來的流體將向上運移而進(jìn)入上伏的地幔楔。上移的流體不僅與地幔巖石發(fā)生交代作用，且因含水而降低了地幔巖石的固相線，導(dǎo)致地幔巖石發(fā)生部分熔融作用而形成熔體，熔體中富集如LILE等強活動性元素（K, R

11、b, Sr, U, Th, REE ），而高場強Nb、Ta則顯示出相對虧損。島弧(doh)火山巖Nb、Ta的負(fù)異常與成因第16頁/共54頁第十七頁，共55頁。板塊俯沖導(dǎo)致地幔巖石部分熔融形成初生地殼是大陸地殼生長的重要(zhngyo)方式之一，而事實上地殼的平均化學(xué)組成也存在明顯的Nb、Ta異常。因此，Nb、Ta異常在一定程度上代表了地殼巖石的地球化學(xué)標(biāo)志。巖漿中存在明顯的Nb、Ta異常時，可能的成因：島弧巖漿作用的直接產(chǎn)物；巖漿上升過程受到了地殼物質(zhì)的混染；發(fā)生部分熔融的地幔源巖曾經(jīng)歷過島弧構(gòu)造環(huán)境；再循環(huán)的地殼物質(zhì)進(jìn)入了深部地幔巖漿巖出現(xiàn)巖漿巖出現(xiàn)(chxin)Nb、Ta、Ti的負(fù)異常的引

12、申的負(fù)異常的引申含義含義5.微量元素實例微量元素實例(shl)分析分析第17頁/共54頁第十八頁，共55頁。具有大陸地殼物質(zhì)具有大陸地殼物質(zhì)(wzh)參與參與5.微量元素實例微量元素實例(shl)分析分析第18頁/共54頁第十九頁，共55頁。5.微量元素的應(yīng)用微量元素的應(yīng)用(yngyng)2、元素或者(huzh)運算后元素投點圖包括：二元或者三角圖 元素對元素 元素比值對元素 元素比值對元素比值 元素運算后可以：（1）進(jìn)行巖石分類 （2）研究巖石成因 （3）鑒別巖石形成的構(gòu)造(guzo)環(huán)境第19頁/共54頁第二十頁，共55頁。文獻(xiàn)(wnxin)來源：Winchester JA, Floyd

13、PA, 1977. Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements.Chem Geol, 20, 325343.Winchester & Floyd (1977)提出的火山巖微量元素定名(識別(shbi)方案5.微量元素巖石微量元素巖石(ynsh)分類分類第20頁/共54頁第二十一頁，共55頁。Ti, ppmV, ppm1800000600OITMORBIATIATIsland arc tholeiiteMORB

14、Mid-ocean ridge basaltOITOcean-island tholeiites左圖為Ti vs. V圖解(tji)，用于對拉斑玄武巖的性質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步分類。5.微量元素巖石微量元素巖石(ynsh)分類分類第21頁/共54頁第二十二頁，共55頁。S & I-Type GranitesA-Type Granites根據(jù)花崗巖的Ga/Al和Zr組成(z chn)特征，判別花崗巖的成因類型文獻(xiàn)來源：Whalen, J.B., Currie, K.L. and Chapell, B.W., 1987. A-type granites: geochemical characteri

15、stics, discrimination and petrogenesis. Contrib. Mineral. Petrol., 95: 407-419.5.微量元素的巖石微量元素的巖石(ynsh)成因成因第22頁/共54頁第二十三頁，共55頁?；◢弾r類可劃分(hu fn)為I、S、M、A型等成因類型，不同成因類型的花崗巖具有相應(yīng)的REE配分模式?；◢弾r類成因(chngyn)5.微量元素的巖石微量元素的巖石(ynsh)成因成因第23頁/共54頁第二十四頁，共55頁。Pither，1983，花崗巖的類型(lixng)與構(gòu)造環(huán)境5.微量元素的巖石微量元素的巖石(ynsh)成因成因第24頁/共5

16、4頁第二十五頁，共55頁。碳酸鹽類巖石(ynsh)中方解石與磷灰石的Yb/CaYb/La圖解5.微量元素的巖石微量元素的巖石(ynsh)成因成因第25頁/共54頁第二十六頁，共55頁。硅質(zhì)巖成因(chngyn)5.微量元素的巖石微量元素的巖石(ynsh)成因成因第26頁/共54頁第二十七頁，共55頁。太原組硅質(zhì)巖的熱液成因(chngyn)解釋5.微量元素的巖石微量元素的巖石(ynsh)成因成因第27頁/共54頁第二十八頁，共55頁。地殼(dqio)不同變質(zhì)原巖的REE與La/Yb比值判別圖，可用于區(qū)分不同類型的玄武巖、花崗巖和碳酸鹽巖變質(zhì)巖原巖恢復(fù)(huf)5.微量元素的巖石微量元素的巖石(y

17、nsh)成因成因第28頁/共54頁第二十九頁，共55頁。重要元素(yun s)對巖石成因的指示意義元素元素特征解釋特征解釋Ni, Co, Cr 高度相容元素，Ni和Co賦存在Ol中，Cr在Sp和Cpx中，這些元素的高度富集（例如Ni250-300 ppm, Cr=500-高度相容元素，Ni和Co賦存在Ol中，Cr在Sp和Cpx中，這些元素的高度富集（例如Ni250-300 ppm, Cr=500-600 ppm）暗示著巖石母巖為地幔橄欖巖，如果巖石系列顯示Ni的逐漸降低 （Co也可以顯示同樣規(guī)律） 則預(yù)示著 600 ppm）暗示著巖石母巖為地幔橄欖巖，如果巖石系列顯示Ni的逐漸降低 （Co也可

18、以顯示同樣規(guī)律） 則預(yù)示著 Ol的分離結(jié)晶作用。Cr的逐漸降低代表尖晶石或者Cpx的分離結(jié)晶作用。Ol的分離結(jié)晶作用。Cr的逐漸降低代表尖晶石或者Cpx的分離結(jié)晶作用。V, Ti 它們在部分熔融和分離結(jié)晶過程中顯示相似的特征。都傾向于進(jìn)入Fe-Ti氧化物（鈦鐵礦和鈦磁鐵礦)， 是鈦鐵礦和 它們在部分熔融和分離結(jié)晶過程中顯示相似的特征。都傾向于進(jìn)入Fe-Ti氧化物（鈦鐵礦和鈦磁鐵礦)， 是鈦鐵礦和 鈦磁鐵礦結(jié)晶分異的示蹤劑。如果V和Ti顯示差異性質(zhì)， 則Ti可以類質(zhì)同象進(jìn)入一些副礦 物相，例如榍石和金紅石。鈦磁鐵礦結(jié)晶分異的示蹤劑。如果V和Ti顯示差異性質(zhì)， 則Ti可以類質(zhì)同象進(jìn)入一些副礦 物相

19、，例如榍石和金紅石。Zr, Hf 極不相容元素，基本不進(jìn)入主要的地幔礦物相，有時可以與Ti類質(zhì)同象進(jìn)入副礦物相，例如榍石和金紅石。極不相容元素，基本不進(jìn)入主要的地幔礦物相，有時可以與Ti類質(zhì)同象進(jìn)入副礦物相，例如榍石和金紅石。Ba, Rb 不相容元素，在鉀長石。云母或者角閃石中可以替換K。Rb在角閃石中類質(zhì)同象替換能力弱于在鉀長石和云母中，因不相容元素，在鉀長石。云母或者角閃石中可以替換K。Rb在角閃石中類質(zhì)同象替換能力弱于在鉀長石和云母中，因此K/Ba比值可以用來鑒別這些礦物相。此K/Ba比值可以用來鑒別這些礦物相。Sr 在Pl中容易類質(zhì)同象替換Ca（但是在Py中不取代Ca），在鉀長石中替換

20、K，在淺部低壓條件下當(dāng)Pl作為早期結(jié)晶相在Pl中容易類質(zhì)同象替換Ca（但是在Py中不取代Ca），在鉀長石中替換K，在淺部低壓條件下當(dāng)Pl作為早期結(jié)晶相的時候，顯示相容元素特征，因此Sr或者Ca/Sr比值是鑒別Pl參與的有力指示劑。但是Sr在高壓的地幔條件下，當(dāng)Pl不的時候，顯示相容元素特征，因此Sr或者Ca/Sr比值是鑒別Pl參與的有力指示劑。但是Sr在高壓的地幔條件下，當(dāng)Pl不穩(wěn)定的時候，顯示不相容元素特征。穩(wěn)定的時候，顯示不相容元素特征。REE 石榴石(Opx和角閃石稍弱)容納重稀土元素，因此會導(dǎo)致輕稀土的分異。榍石和Pl傾向于吸納輕稀土元素。Cpx僅導(dǎo)石榴石(Opx和角閃石稍弱)容納重稀

21、土元素，因此會導(dǎo)致輕稀土的分異。榍石和Pl傾向于吸納輕稀土元素。Cpx僅導(dǎo)致REE輕度分異。Eu強烈傾向進(jìn)入Pl中，因此Eu異常可以鑒別是否有Pl的參與。致REE輕度分異。Eu強烈傾向進(jìn)入Pl中，因此Eu異?？梢澡b別是否有Pl的參與。Y 常類似于HREE，顯示不相容元素特征。強烈傾向進(jìn)入石榴石和角閃石中，輝石次之。榍石和磷灰石也富集Y，因此如常類似于HREE，顯示不相容元素特征。強烈傾向進(jìn)入石榴石和角閃石中，輝石次之。榍石和磷灰石也富集Y，因此如果巖石中存在這些副礦物，將明顯影響Y的分異。果巖石中存在這些副礦物，將明顯影響Y的分異。5.微量元素的巖石微量元素的巖石(ynsh)成因成因第29頁/

22、共54頁第三十頁，共55頁。5.微量元素構(gòu)造環(huán)境微量元素構(gòu)造環(huán)境(hunjng)判別判別按照Wilson旋回，將構(gòu)造環(huán)境分為： 1、大陸裂谷 2、大洋擴(kuò)張中脊 3、板塊消減(xio jin)帶（島弧和弧后盆地） 4、板塊內(nèi)部（大陸板塊內(nèi)部和大洋板塊內(nèi)部洋島）按板塊碰撞作用分類： 1、碰撞前；2、同碰撞；3、晚碰撞；4、碰撞后按大陸邊緣性質(zhì)分類： 1、活動大陸邊緣 2、被動大陸邊緣第30頁/共54頁第三十一頁，共55頁。大地構(gòu)造地球化學(xué)大地構(gòu)造地球化學(xué)(d qi hu xu)板塊(bn kui)構(gòu)造5.微量元素構(gòu)造微量元素構(gòu)造(guzo)環(huán)境判別環(huán)境判別第31頁/共54頁第三十二頁，共55頁。各

23、構(gòu)造各構(gòu)造(guzo)環(huán)境玄武巖微量元素特征環(huán)境玄武巖微量元素特征洋中脊玄武巖洋中脊玄武巖板內(nèi)玄武巖板內(nèi)玄武巖火山火山(hushn)弧玄武巖弧玄武巖過渡型玄武巖過渡型玄武巖5.微量元素構(gòu)造微量元素構(gòu)造(guzo)環(huán)境判別環(huán)境判別第32頁/共54頁第三十三頁，共55頁。5.微量元素構(gòu)造微量元素構(gòu)造(guzo)環(huán)境判別環(huán)境判別第33頁/共54頁第三十四頁，共55頁。WBP：板內(nèi)玄武巖IAT：島弧(doh)拉斑玄武巖CAB：鈣堿性玄武巖MORB：洋中脊玄武巖OIT：洋島拉斑玄武巖OIA：洋島堿性玄武巖(a) after Pearce and Cann (1973), Earth Planet, Sc

24、i. Lett., 19, 290-300. (b) after Pearce (1982) in Thorpe (ed.), Andesites: Orogenic andesites and related rocks. Wiley. Chichester. pp. 525-548, Coish et al. (1986), Amer. J. Sci., 286, 1-28. (c) after Mullen (1983), Earth Planet. Sci. Lett., 62, 53-62. 5.微量元素構(gòu)造微量元素構(gòu)造(guzo)環(huán)境判別環(huán)境判別各類玄武巖構(gòu)造(guzo)環(huán)境第34

25、頁/共54頁第三十五頁，共55頁。La/Yb110Th/Ta110DMPMFOZOHIMUEM1EM2MORBOPBCFBARCOIBUC根據(jù)微量元素La/Yb vs. Th/Ta圖解，確定巖石所屬成因類型(lixng)、構(gòu)造環(huán)境及其與可能的地幔-地殼巖漿源巖端元的關(guān)系(OPB：大洋高原玄武巖)。Ernst & Buchan,2003, Recognizing Mantle Plumes in The Geological Record. Ann Rev Earth Planet Sci, 31: 469-523.第35頁/共54頁第三十六頁，共55頁。Hf/3IAT：島弧拉斑玄武巖C

26、AB+BON：鈣堿性玄武巖+BoniniteWood, D. A. (1980) The application of a Th-Hf-Ta diagram to problems of tectonomagmatic classification and to establishing the nature of crustal contamination of basaltic lavas of the British Tertiary volcanic province. Earth Planet. Sci. Lett. 50, 1130.應(yīng)用高場強元素(yun s)和Th對玄武巖的形成

27、構(gòu)造環(huán)境進(jìn)行判別第36頁/共54頁第三十七頁，共55頁。Pearce等(1984)將花崗巖的形成構(gòu)造(guzo)環(huán)境分為四類，且根據(jù)其微量元素組成，可將其區(qū)分開來。(VAG) = volcanic arc granite, (syn-COLG) = syn-collisional granite, (ORG) = ocean ridge granite, (WPG) = within plate granite. (Pearce et al., 1984)Pearce, J.A., Harris, N.B.W. and Tindle, A.G., 1984. Trace element dis

28、crimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. J. Petrol., 25: 956-983.花崗巖構(gòu)造(guzo)環(huán)境第37頁/共54頁第三十八頁，共55頁。巖石中的活動性差的微量元素，Y、Yb、Th、Sc、Zr、Nb、REE，沉積過程中難溶于水，活動性小，并且在海水中滯留的時間也短，在沉積成巖和變質(zhì)作用過程中相對(xingdu)較穩(wěn)定，細(xì)粒的陸源碎屑物中的含量能定量反映它們在源巖區(qū)巖石中豐度。 沉積巖構(gòu)造(guzo)環(huán)境5.微量元素構(gòu)造環(huán)境微量元素構(gòu)造環(huán)境(hunjng)判別判別第38頁/共5

29、4頁第三十九頁，共55頁。5.微量元素構(gòu)造環(huán)境微量元素構(gòu)造環(huán)境(hunjng)判別判別第39頁/共54頁第四十頁，共55頁。砂泥質(zhì)巖石的化學(xué)組成可以(ky)追溯源巖區(qū)及判別構(gòu)造環(huán)境的途徑。5.微量元素構(gòu)造微量元素構(gòu)造(guzo)環(huán)境判別環(huán)境判別第40頁/共54頁第四十一頁，共55頁。La-Th-Sc、Th-Co-Zr/10、Th-Sc-Zr/10和La/Yi-Sc/Cr等圖解可用來判斷物源區(qū)所出(su ch)的構(gòu)造環(huán)境，即大洋島弧、大陸島弧、活動大陸邊緣和被動大陸邊緣環(huán)境。 5.微量元素構(gòu)造環(huán)境微量元素構(gòu)造環(huán)境(hunjng)判別判別第41頁/共54頁第四十二頁，共55頁。南秦嶺南秦嶺(qn

30、ln)及揚子陸及揚子陸塊北緣砂塊北緣砂質(zhì)和泥質(zhì)質(zhì)和泥質(zhì)沉積巖稀沉積巖稀土元素組土元素組成特征成特征地區(qū)時 代 樣品數(shù) La Ce Nd REE La/Yb LaN/YbN LREE/HREE Eu/Eu*南秦嶺震旦紀(jì)寒武紀(jì)奧陶紀(jì)志留紀(jì)泥盆紀(jì) 1 2 8 5 18 23 47 25 146.7 0.99 5.9 6.6 0.79 41 76 38 208.2 1.67 9.4 9.7 0.62 43 83 35 197.0 1.65 10.8 10.1 0.63 38 76 32 180.4 1.53 9.9 10.5 0.66 35 67 28 162.4 1.51 9.7 9.0 0.69揚

31、子北緣震旦紀(jì)寒武紀(jì)奧陶紀(jì)志留紀(jì) 6 2 2 2 28 52 25 135.0 1.13 7.0 7.1 0.75 41 80 41 215.0 0.97 8.1 6.4 0.68 42 87 31 193.0 1.53 8.8 9.6 0.60 41 80 37 197.0 1.38 8.7 8.6 0.65奧*大利亞 大洋島弧 大陸島弧 活動大陸邊緣 被動大陸邊緣8 22.5 11.4 5810 0.48 2.80.9 3.80.9 1.040.11 24 51 21 14620 1.02 7.52.5 7.71.7 0.790.13 33 73 25 186 1.33 8.5 9.1 0.

32、60 34 72 29 210 1.31 10.8 8.5 0.56澳大利亞(o d l y)各種構(gòu)造環(huán)境中巖石的數(shù)據(jù)引自Bhatia,1985.5.微量元素構(gòu)造環(huán)境微量元素構(gòu)造環(huán)境(hunjng)判別判別第42頁/共54頁第四十三頁，共55頁。稀土模式(msh)可用來指示物源:LREE/HREE比值低，無Eu異常，則物源可能為基性巖；LREE/HREE比值高，有Eu異常，則物源多為酸性巖。5.微量元素構(gòu)造環(huán)境微量元素構(gòu)造環(huán)境(hunjng)判別判別第43頁/共54頁第四十四頁，共55頁。5.微量元素構(gòu)造微量元素構(gòu)造(guzo)環(huán)境判別環(huán)境判別第44頁/共54頁第四十五頁，共55頁。二郎坪群和

33、丹鳳群變雜砂巖K2O/Na2O-SiO2圖解(據(jù)Roser and Korsh, 1986)ARC-大洋島弧區(qū); ACM活動大陸邊緣區(qū); PM-被動大陸邊緣區(qū). 二郎坪群，弧后盆地沉積，由南側(cè)島弧區(qū)和北側(cè)華北(Hubi)克拉通提供碎屑； 丹鳳群，產(chǎn)于陸緣弧區(qū)盆地。K2O/Na2O-SiO2K2O/Na2O-SiO2圖解圖解(tji)(tji)（Roser and Korsh, 1986)Roser and Korsh, 1986)K2O/Na2O-SiO2圖解反映的更主要是剝蝕源區(qū)巖石的成分，一定程度上可起判別(pnbi)沉積盆地構(gòu)造環(huán)境的作用。5.微量元素構(gòu)造環(huán)境判別微量元素構(gòu)造環(huán)境判別第4

34、5頁/共54頁第四十六頁，共55頁。秦嶺與鄰區(qū)各時代碎屑巖秦嶺與鄰區(qū)各時代碎屑巖K2O/Na2O -SiO2K2O/Na2O -SiO2圖解圖解( (據(jù)據(jù)Roser and Korsch, 1986)Roser and Korsch, 1986)PM-PM-被動大陸邊緣區(qū)被動大陸邊緣區(qū); ACM-; ACM-活活動大陸邊緣區(qū)動大陸邊緣區(qū); ARC-; ARC-大洋島弧大洋島弧區(qū)區(qū). . 年代代號年代代號: Pt-: Pt-元古宙元古宙; C-; C-寒寒武紀(jì)武紀(jì); O-; O-奧陶紀(jì)奧陶紀(jì); S-; S-志留紀(jì)志留紀(jì); D-; D-泥盆紀(jì)泥盆紀(jì); C-P-; C-P-石炭石炭- -二疊紀(jì)二疊紀(jì)

35、. .。構(gòu)。構(gòu)造單元與地層小區(qū)造單元與地層小區(qū): NC-: NC-華北華北(Hubi)(Hubi)陸塊南緣陸塊南緣, YC- , YC- 揚子揚子陸塊北緣陸塊北緣, NQ-, NQ-北秦嶺北秦嶺; LY; LY和和BZ:BZ:南秦嶺留壩南秦嶺留壩- -鄖縣和白云鄖縣和白云- -柞水小柞水小區(qū)區(qū), ZZ: , ZZ: 南秦嶺紫陽南秦嶺紫陽- -竹溪小區(qū)竹溪小區(qū), , WXC: WXC: 南秦嶺淅川小區(qū)西部南秦嶺淅川小區(qū)西部, , EXC: EXC: 南秦嶺淅川小區(qū)東部。南秦嶺淅川小區(qū)東部。5.微量元素構(gòu)造微量元素構(gòu)造(guzo)環(huán)境判別環(huán)境判別第46頁/共54頁第四十七頁，共55頁。海相內(nèi)源(生

36、源)沉積巖化學(xué)特征的指示意義海相內(nèi)源化學(xué)或生物化學(xué)沉積物(純碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖)沉積時與海水是平衡的，此類沉積巖能反映沉積條件和沉積水體化學(xué)特征，尤其REE等穩(wěn)定元素更適于作指示劑。硅質(zhì)巖地球化學(xué)特征與沉積環(huán)境： Satoshi Yamamoto(1986)研究揭示：深海燧石富集重金屬元素，Mg和Fe具有很高的相關(guān)性，而淺海生物成因(chngyn)的燧石則僅富集Mn。 Martin,J.M.,1976及Shimizu & Masuda(1977)等研究證明，深海硅質(zhì)巖顯示負(fù)Ce異常、較高的REE，而形成于廣闊陸架的硅質(zhì)巖無明顯的負(fù)Ce異常、REE含量較低。5.微量元素構(gòu)造微量元素構(gòu)造(g

37、uzo)環(huán)境判別環(huán)境判別第47頁/共54頁第四十八頁，共55頁。 N i C u Z n Y Z r B a M n P U REE L/H C e/C e* A(7) 23 71 257 17.7 39 1239 84 675 1141 37.0 2.19 0.71 B(2) 4 3 11 0.6 1.6 14 148 60 5.9 2.45 8.89 1.09 南秦嶺古生代硅質(zhì)巖化學(xué)南秦嶺古生代硅質(zhì)巖化學(xué)(huxu)組成特征組成特征 A-紫陽地區(qū)寒武-奧陶紀(jì)塊狀硅質(zhì)巖；B-鎮(zhèn)安(zhn n)小木嶺結(jié)核狀硅質(zhì)巖. L/H-LREE/HREE. 括弧中數(shù)字為樣品數(shù).規(guī)律：淺海相無Ce負(fù)異常，低REE和重金屬元素，高M(jìn)n 深海相具Ce負(fù)異常，高REE和重金屬元素，低Mn5.微量元素的示蹤意義微量元素的示蹤意義(yy)第48頁/共54頁第四十九頁，共55頁。Murray,R.W. et al.,(1990)研究加州沿海地區(qū)侏羅-白堊紀(jì)燧石 和頁巖，發(fā)現(xiàn)巖石的Ce/Ce*能區(qū)分三類構(gòu)造環(huán)境： 燧石 頁巖 Ce/Ce* REE Ce/Ce* REE洋脊附近 0.29 11.77 0.28 -洋盆底部 0.55 - 0.56 -大陸邊緣 0.931.08 6.714.9 0.840.93 56 29.2 解釋：河流是海洋REE的主要來源。河流中REE組