地化总复习

Ci0：原始熔浆中元素i的的浓度； F：残留熔体相对于原始熔体的百分数（原始熔体分离结晶作用后剩余的部分），反映岩浆的结晶程度；当F=1时，代表结晶作用开始，当F=0时，代表结晶完成。 Di：微量元素i在矿物与熔体间的分配系数 ※平衡结晶过程

自然过程岩浆结晶作用的另一种现象是矿物内部组成不断调整，以达到与熔体

ii间的化学平衡，其相应的描述方程为：CL?C0?1Di(1?F)?F

该方程是对结晶作用过程中，随结晶程度的改变，微量元素i在熔体中的含量变化。 ※应用

1）定量研究岩浆结晶过程中微量元素的化学演化规律

对于不相容元素，随结晶分异的演化，其在岩浆中将发生富集，而相容元素则在岩浆结晶作用发生的初期，主体将进入早期结晶形成的造岩矿物中而发生分散。

由于初始岩浆组成的差异，其结晶分异作用形成的造岩矿物也不同。

通过建立微量元素的分配模型，研究者就能对不同性质岩浆的演化进行定量研究，以了解其源区性质、岩浆作用过程及其产生的构造背景。 2）对岩浆成矿潜力进行判断（Cr分配系数与cpx的结晶）

3）反求F值探讨岩石成因，F→0时利用模式计算，确定岩浆岩TE平均含量和D 4）已知原岩及岩浆岩的TE含量。可对原岩的部分熔融程度进行计算，得出区域热流状态与构造环境

5）根据相容元素在两模型中贫化速率的差异来判别是平衡熔融还是分离结晶 6）利用强不相容元素在部分熔融的高敏感与中等不相容元素的相对稳定来分别研究熔融程度和岩石成因

9. 在部分熔融过程中元素分配的定量模型、特征及地球化学应用

若在整个部分熔融过程中，熔体与残留固体(源区岩石)间始终保持化学平衡，直到熔体离开源区。这种熔融作用称为批次熔融，也称平衡熔融或一次熔融。 应用后述模型的前提条件：

（1）在整个部分熔融过程中，微量元素在固相(源岩)和液相(熔体)之间的总分配系数保持不变；

（2）整个熔融过程中，残余固相中各矿物相(主要造岩矿物)对形成熔体的贡献比例保持不变（贡献量不变）。

C0i?F CLi?(1?F) CSi

式中:

Cio是微量元素i于熔融作用发生前在固相母岩(源岩)中的含量； CiL是微量元素i在熔融过程中在熔体中的含量；

CiS是微量元素i在熔融过程中在残余固相中的含量；

F是部分熔融程度，即形成的熔体占母岩的重量百分比例。F值等于0，表示部分熔融作用还未发生，而F=1表示全部的源区岩石均发生熔融，因此自然过程

发生的部分熔融作用，其F值总是介于0-1之间。

iCL1平衡部分熔融定量模型的表达式：i?

Di (1?F)?FC0值得注意：上式与描述平衡结晶过程熔体中微量元素含量变化的方程形式上

相同，但意义不同。平衡结晶描述的是熔体中微量元素的变化，Cio代表是的熔体中微量元素的初始含量，方程中仅涉及熔体中的元素含量；而批次熔融方程Cio代表的是源岩中微量元素的初始含量，即方程涉及了熔体和源区两相物质。 ※意义，应用

1）定量分析元素的集中与贫化程度

部分熔融作用可理解为岩浆结晶作用的逆过程，对约束元素的含量变化具有重要影响。不同之处在于，岩浆结晶作用的最终结果是全部熔体转化为固相，元素在其中的分配行为除受到分配系数的影响外，岩浆的结晶分异过程，即造岩矿物的组成，也可直接影响元素在所形成的岩石中的分散或富集。对于熔融作用，源岩的化学组成和部分熔融的程度决定了熔体的化学组成，亦即元素在熔体中相对于源岩所发生的富集或贫化作用。 2）对分析成矿作用具有理论意义

元素能否发生成矿作用主要取决于熔体的含矿性。显然，低度部分熔融作用有利于强不相容元素的成矿，而高度的部分熔融程度有利于不相容程度低或相容元素的相对富集。当然，元素最终是否成矿还取决于后期岩浆结晶过程中元素具体的分配行为（如Be）。

3）认识岩浆源区的化学特征及岩石成因

不相容程度低的元素可对源区的化学组成进行指示，而不相容程度高的元素可对确定发生部分熔融的程度(F值)提供依据，进而对源区岩浆事件热状态与构造背景进行探讨。

10. 岩浆结晶过程和部分熔融过程的判别方法 环带分布—分离结晶作用或不平衡结晶作用。 不发育化学环带—平衡结晶作用。

①根据相容元素在两模型中贫化速率的差异来判别式平衡熔融还是分离结晶 ②强不相容元素与相容元素相反，在部分熔融中变化比分离结晶大

③以强不相容元素比中等不相容元素为纵轴，其中的HIE为横轴线性拟合，若直线斜率为0则为分离结晶，否则为平衡部分熔融作用。 11. 稀土元素的基本地球化学性质

①它们是性质极相似的地球化学元素组，在地质、地球化学作用过程中作为一个整体而活动

②除受岩浆熔融作用外，其它地质作用基本上不破坏它的整体组成的稳定性 ③它们的分馏作用能灵敏地反映地质、地球化学过程的性质（良好的示踪剂） ④在地壳岩石中分布较广（广泛性） ⑤自然界中主要呈正3价

⑥镧系收缩：随原子系数增加半径减小

12. 稀土元素的数据处理方法及有关参数的计算方法（稀土元素配分模式图、ΣREE 、?LREE/? HREE或ΣCe/ΣY 、(La/Yb)N ） ※REE 组成(配分)模式图 内容：

在同一幅二维图解中，将样品的全部14个稀土元素的组成特征表达出来； 方法：

将样品的稀土元素含量用球粒陨石进行标准化(根据研究需要，也可采用其它参考物质组成作为标准化值)，以标准化后数据为纵坐标(自然对数刻度)，以稀土元素的原子序数增加的序次为横坐标作图所获得的曲线。该图解称稀土元素的配分模式图。

※ ΣREE：代表全部REE元素含量的累加结果，常以ppm或者10－6为单位。 14个自然界镧系元素总和，若加上元素Y需注明。

由于稀土元素属不相容元素，故总体上表现为从超基性岩、基性岩、中性岩至酸性岩，ΣREE值逐渐增高。相对于碳酸岩，沉积岩中细粒碎屑岩和砂岩ΣREE值较高，应主要反映了富集REE的副矿物和粘土矿物选择性吸附的结果，而非源区特征。因此，对于变质岩和壳源岩浆岩， ΣREE能对其原岩或源岩的性质进行定性的指示。

※ ?LREE/? HREE或ΣCe/ΣY：对LREE和HREE求和相比，可为判别岩浆早期结晶矿物的特征或对岩浆残余源岩的REE组成等的分析提供判断的依据 ※ (La/Yb)N：LREE、HREE内部标准化后的分异指标 13. Eu异常、Ce异常的概念及计算公式

Eu/Eu??Ce/Ce??2?EuN; 或 Eu/Eu??SmN?GdN2?CeN; 或 Ce/Ce??LaN?PrNEuNSmN?GdNCeNLaN?PrN

该计算参数的意义为，当Ce、Eu没有发生变价时，其标准化值应介于相邻的两REE之间。发生变价后，其含量及其标准化值将显示出不同程度的亏损(<1)或富集 (>1)，通过上述参数的计算，可反映出其相对亏损或富集的程度。

14. 稀土元素对岩石成因的指示意义

① 对某类（种）REE的异常，可以反映某种矿物的大量晶出或重熔，

② REE及HFSE于深变质条件下，元素组成模式或比值可基本保持稳定，据此设计的图解可做恢复变质岩的重要依据

③ 研究地壳生长化学演化，地壳演化中，沉积岩中REE组成明显改变，ΣREE增加，LREE相对于HREE富集加剧且负Eu异常明显。 15. 变质原岩恢复的地球化学方法

在区域变质作用过程中，由于温度和压力条件的改变，导致原岩矿物发生变质，形成不同的新矿物。在这一过程中，不同性质的元素将发生不同程度的体系开放。但已有的研究积累表明，稀土元素和高强场元素在角闪岩相和甚至部分麻粒岩相的变质条件下，含量可能发生一些变化，但元素的组成模式或比值可基本保持稳定，据此设计的图解成为地球化学研究中恢复变质原岩重要的依据。

16. 石榴石和长石的REE组成特征分别是什么？

石榴石富集HREE，长石富集EU，二价的EU 17. 微量元素蛛网图及其意义

在同一图解中将不同的微量元素以及部分主量元素的组成特征反映出来的方法，称为多元素“蛛网图”。将TE按照不相容性大小排序，加入三个主量元素Ti、P、K利用一种参照物质对样品数据标准化后做线图。 ※意义

①LILE受流体作用影响大，HFSE活动性弱，主要反映源区特征或熔体作用的影响 ②特殊矿物控制作用导致的富集与亏损 ③特定地质作用或地质体的TE分布形式：如大陆地壳的Nb、Ta负异常，Pb正异常，以玄武岩的spidergram中Nb、Ta、Pb特征了解其受大陆地壳混染程度 18. 微量元素对岩石形成构造环境进行判别时应注意的问题 ① 图解存在多解性

② 不同辨别图解的适用前提条件

③ 以地质-地球化学调查为基础，多岩类配套分析：当存在多种岩类组合时，应统筹考虑各岩系的特点，使结论具有在逻辑上的合理性

④ 多种图解：避免偶然性，获得相对统一的判别结果，增加说服力

⑤ 多手段：在研究工作中，应结合除微量元素以外的地球化学证据，如同位素地球化学特征等。

19. Mg#、ACNK指数的意义与计算方法 ※Mg#

基性岩浆的结晶过程将按鲍文序列结晶形成不同的矿物，即早期结晶的矿物以富镁的矿物为主。为了解岩浆岩所代表的岩浆结晶分异演化的程度和过程，常用Mg#来指示，其定义式为：Mg#?Mg

Mg?Fe2? 注意：计算式中的Mg和Fe2+均为原子数，即需将元素(氧化物)的含量除以其分子量。

在实际应用中，当主量元素的数据来自XRF分析结果时，由于缺乏Fe2+的含量(只有全铁的含量)，常采用以下两种方式之一进行处理：

1. 用全铁量代表亚铁的量(即假设全部Fe为二价离子（)Mg、Fe质高）；

2+

2. 设定Fe在全铁中的比例（根据统计结果），然后计算亚铁的含量。

2+

通常采用的比例(Fe/Fe_total)为：

玄武岩和玄武安山岩=0.9；安山岩=0.85；英安岩=0.8；流纹岩=0.7 因此，在进行Mg#计算时，必须说明计算式中Fe的处理方式。 ※铝饱和指数(ACNK)

定义：ACNK=Al2O3／(CaO+Na2O+K2O) 计算：各氧化物项均为摩尔数(分子数)

ACNK>1，铝过饱和—过铝质系列； ACNK<1，铝不饱和—准铝质系列。

意义：主要应用于对花岗质岩浆岩源区的判别。通常过铝质系列来源于副变质岩(变沉积岩)源区。 20. Harker图解的特点与用途

以SiO2含量为横坐标，以其它常量元素(氧化物形式)为纵坐标分别作图，该图组称Harker图解。