稀土元素分配型式及地球化學參數(shù)的計算

1、實習一 稀土元素分配型式及地球化學參數(shù)的計算一、實習目的由于稀土元素的原子結(jié)構(gòu)、原子半徑、離子半徑及化合價的相似性，導致它們在自然界中常常緊密共生在一起。 因鑭系收縮的緣故，使得稀土元素的離子半 徑從La - Lu逐漸減小，于是在巖漿過程中，這些元素在固相和液相間的分配呈 現(xiàn)出明顯的規(guī)律性變化。Ce和Eu在自然界具有變價（Ce4+、Eu2+）的特征，Ce 和Eu的相對富集與虧損程度往往反映了特殊的地質(zhì)背景。本次實習要求掌握稀土元素的計算和作圖方法，理解稀土元素的富集程度、 分餾程度的地質(zhì)意義，掌握Eu的虧損與富集的地質(zhì)背景。二、實習內(nèi)容某地區(qū)的巖漿巖種類極為發(fā)育（表1 1和表1 2），請畫出各

2、巖類的稀土配分曲線圖、結(jié)合稀土元素參數(shù)進行地質(zhì)過程分析。 兩種方法所得到的稀土元素 參數(shù)表1 1巖漿巖稀土兀素成分表（x 106）序 號LaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLu12.976.51.075.01.260.680.750.140.990.230.680.110.720.122230.468.26.4323.14.910.246.281.117.461.634.660.704.430.737322.542.55.1619.33.50.652.610.432.690.551.460.21.20.18478.315918.067.610.60.7359.01.438.64

3、1.694.370.593.360.53859.922.43.1814.13.11.143.170.563.760.822.350.362.240.378注：1 橄欖蘇長巖，2鉀長花崗巖，3 H型花崗巖，4 A型花崗巖，5 -石英閃長巖（M型花崗巖）。 稀土兀素由某單位等離子光譜方法分析。表1 2巖漿巖稀土兀素成分表（X 106）號 樣LaCeNdSmEuTbYbLu巖石名稱D336H1460.510.52.50.190.612.70.45鉀長花岡巖P57H3979.732.05.820.461.113.830.67鉀長花岡巖:P1305H2.623.052.51.630.550.260.95

4、0.17橄欖輝長巖注：表中數(shù)據(jù)由中子活化方法分析一、基本原理稀土元素通常指的是鑭系元素的（La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、 Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，其中Pm在自然界無天然同位素），由于稀土元素 的原子結(jié)構(gòu)、原子半徑、離子半徑（RE3+變化于0.86? 1.14?）及化合價的相 似性使得它們在自然界往往緊密共生。因鑭系收縮造成稀土元素的離子半徑從 La Lu逐漸減小，Ce和Eu在自然界具有變價（Ce4+、Eu2+）的特征，以及介質(zhì) （巖石、土壤、礦物等）的不同而引起稀土元素在自然界的分離。為便于研究稀土元素在某介質(zhì)中的分配型式，必須排除“偶數(shù)規(guī)則”的影響，最常用

5、的方法是利用球粒隕石豐度值對稀土元素進行標準化。這里向大家推薦 W.V.Boynton（1984）提出的球粒隕石豐度值（x 10-6）:La 0.31; Ce 0.808; Pr 0.122; Nd 0.6; Sm 0.195; Eu 0.0735; Gd 0.259; Tb 0.047;Dy 0.322; Ho 0.0718; Er 0.21; Tm 0.0324; Yb 0.209; Lu 0.0322。1.計算球粒隕石標準化有關(guān)的稀土兀素地球化學參數(shù)REnRERE。式中RE某稀土元素的豐度；REn某稀土元素輕球粒隕石標準化以后的豐度;RE0某稀土元素的球粒隕石豐度值。Ce詈CeN1(La

6、 nPrN)22Ce nLaN ' PrN式中：-Qe鈰異常系數(shù);Ce* 鈰的理想值。、EuEunEu *Eu n(Sm N Gd N )2Eu NSm n Gd n實習一 稀土元素分配型式及地球化學參數(shù)的計算實習一 稀土元素分配型式及地球化學參數(shù)的計算Eu 銪異常系數(shù)；Eu* 銪的理想值。La La nLa La nSm Sm n I =, I =, I =。Ybn YbNSmn SmNNdn Nd ni , i蟲 ,Sm 分別反映了稀土元素、輕稀土元素和中稀土元素的Yb n Sm n Nd n富集程度和分餾程度。2.計算稀土元素總量REE代表從La到Lu共14個稀土元素含量的總和。

7、LREE代表La、Ce、Pr、Nd、Sm和Eu六個稀土元素含量的總和(即輕稀土元素總量)。HREE代表從Gd到Lu 8個重稀土元素含量之總和。LREE/HREE代表輕稀土兀素總量與重稀土兀素總量的比值。3估算未測稀土元素的豐度有些測試方法并不能測全所有的稀土元素，如中子活化法通常只能測出La、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Yb和Lu 8個元素。根據(jù)稀土元素往往服從對數(shù)正態(tài)分 布的特點，以及在球粒隕石標準化稀土元素分配圖(對數(shù)座標)上近于直線分布 等規(guī)律，可以用下式估算未測稀土元素的豐度：JZ, 、1/3 小.、2/3Pm =(LaN) (Ndz)Gd” =(TR)1.2 嚴Dy(TbN)0.8

8、 (YbN)0.2Hon =(TbN)0(YbN)0.4Eg =(TbN)°.4 (TbN)0.6Tm(TbN)0.2 (YbN)0.8二、步驟1輸入原始數(shù)據(jù)設(shè)有n個樣品，每個樣品有m個元素(m=8或m=14), Xj為第i個樣品第j 個稀土元素，Si為第i個樣品的樣號。數(shù)據(jù)輸入型式為：S1，X11v12X1m JX1mS2，aX21-Xa22-X2m JaX2m-Sn，Xn1Xn2.Xn m_JX nm2調(diào)用程序本程序為BASIC語言編寫，首先運行 QBASIC EXE文件，然后利用菜單 打開“REE BAS”文件并運行（RUN ）該程序。（1）輸入內(nèi)容 number of the

9、 sample 樣品數(shù)） select the way of inpution 1=8 etements 2=14 elements （選擇輸入方式 ：8個元素輸1，14個元素則輸入2） data file name （輸入原始數(shù)據(jù)文件名） do you print the data y/n （數(shù)據(jù)是否存盤 y/n） in put data file name for outputio n （輸出文件名，不存盤無此項） in put the length of the one unit （mm） dx=8 11, dy=15 30）。（圖形大小控制參數(shù)，兩個元素間的間距為 dx，每一個對數(shù)作圖單位間的實際距離為 dy毫米） do you write the figure y/n （屏幕圖形是否存盤 y/n） enter the name of memary image file （輸入圖形文件名，圖形不存盤無此 項） do you figure again y/n （是否重選制圖參數(shù)再畫圖）（2）輸出內(nèi)容： 屏幕上輸出稀土元素配分型式圖（彩色），可以把此圖形拷貝到剪貼板