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【地球化学】标准化多元素图解

2016-10-06 01:47阅读:
微量元素,尤其是在与相关同位素研究结合时,则能对有关岩浆的来源、储源成因、分异演化过程及其与各种固相和流体之间复杂的相互作用等提供分辨率更高的信息。在岩浆结晶和部分熔融作用概念模型的基础上,应用分配系数理论可以建立岩浆作用的微量元素地球化学数学模型,从而能定量地描述整个结晶和熔融过程中微量元素在液相熔体和固相矿物中的含量变化及其与熔融度的关系。
岩浆和火成岩成因的微量元素示踪研究中,常根据研究需要使用各种双变量(元素、元素比值等参数,如分配系数、离子半径等)和标准化多元素图解(如稀土元素、铂族元素、蛛网图等)。利用多元素示踪时,为了消除相关元素的奇偶效应和相对分异情况,往往以球粒陨石或某种物质(如上地慢、原始地慢、洋中脊玄武岩、大陆地壳、或世界页岩的平均值等)的相应元素组成作为标准,对元素含量作标准化处理。即以样品的元素含量除以标准中相应的元素含量后,再以元素为横坐标,标准化值为纵坐标作图。这种微量元素图解称为多元素标准化图解。下面介绍两种典型的多元素标准化图解。
【地球化学】标准化多元素图解
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.稀土元素分配模式图


1.稀土元素分配模式图
稀土元素(REE)是原子序数从57(La)到71(Lu)的镧系元素。有时也将性质相似的39号元素Y列入REE。相邻的稀土元素(REE)具有非常相近的地球化学性质。但由于镧系离子半径随其原子序数的增大而逐渐变小,对不同的造岩矿物和副矿物有不同的固/液相分配系数。相邻的稀土元素比值可能指示岩浆的物质来源,而相隔较远的稀土元素比值或轻稀土(LREE)/重稀土(HREE)
值则可能指示岩浆的分异作用。此外,REE在表生作用、热液作用和低级变质作用中具有相对稳定的地球化学性质。特别是REE除了呈3+价外,铕和铈还能以Eu2+和Ce4+的形式存在。据此可以通过铕和铈的异常分布研究岩石形成的氧化还原条件和识别岩浆源区的残留矿物或岩浆分异中的结晶矿物。
以球粒陨石标准化的稀土元素分配模式图又称Masuda-Coryell图解(Masuda,1962;Coryell et al.,1963)。标准化后的REE数据及其比值以下标N表示,图解的纵坐标是样品对球粒陨石标准化后的值,横坐标为各稀土元素,从左到右按其不相容性降低,即按照原子序数增大的次序排列
由于分析方法和陨石类型的精确划分等因素影响,实际上球粒陨石的稀土含量也是不同的。一些研究者选用'平均球粒陨石',而另一些研究者选用CI球粒陨石作为原始太阳系星云的组成。
2.蛛网圈(不相容元素图)
为了考察更多的微量元素在不同岩石系列中的分布趋势,以揭示球粒陨石、原始地幔或洋中脊玄武岩(MORB)等岩浆源的物质来源和成因过程,经常在REE分配模式图的横坐标上再增加其他有指示意义的不相容元素。这种对稀土元素分配模式图扩充而构画的图解称为蛛网图(spider plot),又称为“不相容元素图解”。
常选用球粒陨石或洋中脊玄武岩(MORB)对样品数据进行标准化处理,作为蛛网图的纵坐标。横坐标是有关元素按其不相容性程度降低的次序从左到右依次排列。
【地球化学】标准化多元素图解

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