《巖石地球化學》課件

《巖石地球化學》本課件旨在介紹巖石地球化學的基本概念、方法和應用。學習目標11.了解巖石地球化學的基本概念22.掌握巖石成分分析方法33.理解元素的地球化學行為44.應用地球化學方法解決地質問題巖石的定義與分類定義巖石是地球表面的固體物質，由一種或多種礦物組成，并具有一定結構和構造。分類按成因分類：巖漿巖、沉積巖、變質巖巖石成分分析主量元素分析主要包括硅、鋁、鐵、鎂、鈣、鈉、鉀等，用于確定巖石的化學組成。微量元素分析主要包括稀土元素、高場強元素、親鐵元素、親石元素等，用于研究巖石的形成環(huán)境和演化歷史。同位素分析利用同位素比值，可以確定巖石的年齡、來源和演化路徑。主量元素分析方法X射線熒光光譜法利用X射線照射巖石樣品，激發(fā)元素的特征X射線，根據特征X射線的強度，可以確定元素的含量。原子吸收光譜法利用原子吸收光譜，可以測定巖石樣品中各種元素的含量，靈敏度高，適用范圍廣。微量元素分析方法電感耦合等離子體質譜法利用電感耦合等離子體激發(fā)巖石樣品中的原子，通過質譜儀分離不同元素的離子，根據離子強度，可以確定元素的含量。中子活化分析法利用中子照射巖石樣品，激發(fā)元素的放射性同位素，根據放射性同位素的衰變強度，可以確定元素的含量。同位素分析方法同位素稀釋質譜法利用已知同位素豐度的標準物質，與巖石樣品中的同位素混合，通過質譜儀測定同位素比值，可以確定元素的含量和同位素年齡。熱電離質譜法利用熱電離質譜儀，可以測定巖石樣品中各種元素的同位素比值，精度高，適用于測定鈾、鉛、鍶等元素的同位素。巖石成分表示方式百分比以元素的百分比表示巖石的成分，例如SiO2、Al2O3等。ppm以百萬分率表示巖石的成分，例如Sr、Rb等。ppb以十億分率表示巖石的成分，例如Au、Pt等。巖石成分的示意圖1主要氧化物2微量元素3稀有元素4放射性元素主量元素的地球化學特征豐度地球上最豐富的元素是氧、硅、鋁、鐵等。分布主量元素在不同巖石類型中的含量差異很大，反映了地殼的組成和演化歷史。鐵、鎂、鈣的地球化學行為1鐵主要存在于鐵氧化物、硅酸鹽礦物中。2鎂主要存在于鎂硅酸鹽礦物中。3鈣主要存在于鈣硅酸鹽礦物中。鉀、鈉、鋁的地球化學行為鉀主要存在于長石、云母等礦物中。鈉主要存在于長石、角閃石等礦物中。鋁主要存在于長石、云母、黏土礦物中。硅、鈦、磷的地球化學行為1硅是地殼中最豐富的元素，構成各種硅酸鹽礦物。2鈦主要存在于鈦鐵礦、金紅石等礦物中。3磷主要存在于磷灰石、磷酸鹽礦物中。微量元素的地球化學特征1濃度低微量元素在巖石中的含量通常小于1000ppm。2分布不均微量元素在地球內部的分布不均，反映了不同的地質過程。3地球化學意義微量元素可以指示巖石的形成環(huán)境、演化歷史和成礦潛力。稀土元素的地球化學行為分布模式稀土元素在地球內部的分布具有明顯的模式。應用稀土元素廣泛應用于電子、材料、能源等領域。高場強元素的地球化學行為定義高場強元素是指原子核外電子層具有較強電場強度的元素，例如Nb、Ta、Zr、Hf等。特征高場強元素在地球化學循環(huán)中具有特殊的遷移和富集特征。親鐵元素與親石元素親鐵元素親鐵元素是指與鐵元素親和力強的元素，例如Ni、Co、Cu等。親石元素親石元素是指與硅元素親和力強的元素，例如Rb、Ba、Sr等。元素在地球內部的分布元素在地球內部的垂直分布1地核主要由鐵、鎳等元素組成。2地幔主要由硅、鎂、鐵等元素組成。3地殼主要由氧、硅、鋁、鐵等元素組成。元素在巖石圈中的循環(huán)風化巖石風化后釋放元素進入土壤和水體。搬運風化產物被風、水、冰川等搬運到其他地方。沉積搬運的物質沉積形成沉積巖。成巖沉積物經過壓實、膠結等作用形成沉積巖。巖漿活動沉積巖或變質巖在高溫高壓下熔融形成巖漿巖。變質巖石在高溫高壓下發(fā)生變質作用形成變質巖。元素在地球系統中的循環(huán)1地質循環(huán)2水循環(huán)3大氣循環(huán)4生物循環(huán)元素的地球化學行為概括元素豐度元素在地球內部的豐度差異很大，影響元素的地球化學行為。元素性質元素的化學性質決定了元素的遷移、富集和成礦潛力。地質環(huán)境溫度、壓力、氧化還原條件等地質環(huán)境因素影響元素的地球化學行為。相圖在地球化學中的應用相圖相圖是指表示物質相變關系的圖，用于研究巖石的形成、演化和礦物組合。應用相圖可以用來預測巖石的礦物組成、熔點、沸點等，幫助理解地球化學過程。地球化學在地質學中的應用礦產資源勘探地球化學方法可以用來尋找礦產資源，例如銅、金、鈾等。環(huán)境地球化學地球化學方法可以用來研究環(huán)境污染、土壤污染等問題。地質災害預測地球化學方法可以用來預測地質災害，例如地震、火山爆發(fā)等。地球化學研究的前沿問題地球深部物質的組成和演化研究地球深部物質的成分、結構和演化過程，對理解地球的形成和演化具有重要意義。元素循環(huán)與環(huán)境變化研究元素在地球系統中的循環(huán)過程，以及人類活動對元素循環(huán)的影響，對保護環(huán)境、維護生態(tài)平衡具有重要意義。礦產資源的探測與開發(fā)研究礦產資源的形成、分布和賦存規(guī)律，對開發(fā)利用礦產資源具有重要意義。本課程總結1巖石地球化學巖石地球化學是研究巖石的化學組成、元素豐度和地球化學行為的學科。2方法巖石地球化學主要采用主量元素、微量元素和同位素分析方法。3應用巖石地球化學廣泛應用于礦產資源勘探、環(huán)境地球化學、地質災