Интерпретация вещественного состава магматических горных пород Рекомендованная литература

Скачать презентацию Интерпретация вещественного состава магматических горных пород Рекомендованная литература

лекция по веществу 2017 -1_KH.ppt

Количество слайдов: 50

Интерпретация вещественного состава магматических горных пород Рекомендованная литература Интерпретация геохимических данных (под ред. Е. В. Склярова). М. : 2001.

Лекция 1 • основы геохимии элементов • геохимические классификации • поведение элементов в магматическом процессе • процессы дифференциации магм • интерпретация состава магматических серий • основы изотопной геохронологии

Геохимия элементов

Геохимия элементов строение электронных оболочек Химические свойства стремление к полному комплекту электронов минералы – «хозяева» электроотрицательность (металлы/неметаллы) поведение элементов в ходе геологических процессов

Геохимия элементов «неметалличность» «металличность»

Геохимия элементов особые группы (со сходным строением электронных оболочек) d-элементы f-элементы

Геохимия элементов ряды сходства кристаллохимических свойств: вертикальные

Геохимия элементов ряды сходства кристаллохимических свойств: диагональные

Распространенность хим. элементов Bulk Silicate Earth (BSE)

Element O Si Al Fe Ca Mg Na Wt % Oxide Atom % 60. 8 59. 3 21. 2 15. 3 6. 4 7. 5 2. 2 6. 9 2. 6 4. 5 2. 4 2. 8 1. 9 Распространенность элементов в земной коре Главные (петрогенные) : > 1% Si. O 2 Al 2 O 3 Fe. O* Mg. O Ca. O Na 2 O K 2 O H 2 O Второстепенные: 0. 1 - 1% Ti. O 2 Mn. O P 2 O 5 CO 2 Элементы-примеси: < 0. 1% все прочие

Группировка литофильных элементов по кристаллохимическим свойствам

Поведение хим. элементов в магматическом процессе элемент i расплав CL i Коэффициент распределения (partition coefficient) KD = CSi/CLi (Kd, D) кристалл CS i

Валовый KD: Di = x 1 KD 1 + x 2 KD 2 + x 3 KD 3 +. . . i i i

несовместимые (incompatible) совместимые (compatible)

Факторы, определяющие состав магматических пород: - состав источника (протолита) - вариации степени плавления источника (PM) - фракционирование кристаллов (CF) - контаминация - смешение магм - несмесимость расплавов(ликвация)

Поведение элементов при плавлении источника концентрация элемента в расплаве Ств несовместимый 0. 5 1 степень плавления

Поведение элементов при кристаллизации расплава концентрация элемента в расплаве несовместимый С 0 совместимый 0. 5 1 степень кристаллизации Осложнение - зависимость от состава кристаллизующихся фаз

Фракционирование кристаллов: изменение состава остаточного расплава T T L L B+L A+L L+AB AB A+B A A и B не смешиваются (напр, pl и px) B A и B – непрерывный твердый р-р (напр, ol. Fe и ol. Mg)

Тренды кристаллизационного фракционирования

Ведущая роль в формировании трендов качественный состав фаз, уходящих из системы Минералы – хозяева !

Источники информации: Состав пород: - петрогенные элементы - элементы-примеси - изотопы Состав минералов

Петрогенные элементы Wt. % Oxides to Atom % Conversion Oxide Wt. % Mol Wt. Atom prop Atom % Si. O 2 49. 20 60. 09 0. 82 12. 25 Ti. O 2 1. 84 95. 90 0. 02 0. 29 Al 2 O 3 15. 74 101. 96 0. 31 4. 62 Fe 2 O 3 Fe. O Mn. O Mg. O Ca. O Na 2 O 3. 79 7. 13 0. 20 6. 73 9. 47 2. 91 159. 70 71. 85 70. 94 40. 31 56. 08 61. 98 0. 05 0. 10 0. 00 0. 17 0. 09 0. 71 1. 48 0. 04 2. 50 2. 53 1. 40 K 2 O 1. 10 94. 20 0. 02 0. 35 H 2 O+ (O) Total 0. 95 18. 02 0. 11 4. 83 6. 69 1. 58 72. 26 100. 00 99. 06

Классификационная диаграмма TAS Si. O 2 - K 2 O+Na 2 O

Вариационные диаграммы (Харкеровские)

Q Quartzolite 90 CIPW нормы 90 Quartz-rich Granitoid 60 par lds Fe Alkali Fs. Quartz Syenite Alkali Fs. Syenite 20 Alk ali lite na Granodiorite Granite To Gra n ite 60 20 5 10 A Quartz Monzonite Quartz Syenite Monzonite (Foid)-bearing Syenite Monzonite 35 Quartz Monzodiorite 65 Monzodiorite (Foid)-bearing Monzodiorite 10 ro Ga bb (Foid) Monzodiorite ( Fo e it en Sy (Foid) Monzosyenite id) (Foid)-bearing Alkali Fs. Syenite 60 60 (Foid)olites F Qtz. Diorite/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/ 90 Anorthosite P 10 (Foid)-bearing Diorite/Gabbro

диаграмма AFM

Элементы-примеси

построение спайдеграмм

Аномалия европия

10. 00 67% Ol sample/chondrite 8. 00 17% Opx 17% Cpx Эффект фракционирования фаз 6. 00 4. 00 2. 00 0. 00 56 58 66 La Ce 60 Nd 62 Eu Tb Sm 64 68 Er 70 Yb Lu 72 10. 00 60% Ol 15% Opx 15% Cpx 10%Plag sample/chondrite 8. 00 6. 00 4. 00 57% Ol 8. 00 14% Opx 14% Cpx 14% Grt 6. 00 4. 00 2. 00 0. 00 La Ce Nd Sm Eu Tb Er Yb Lu 56 58 La 64 Ce 60 Nd 62 Sm Eu Tb 66 68 Er 70 Yb Lu 72

Дискриминационные диаграммы

Изотопная геохронология (кратко) Рекомендованная литература Г. Фор. Основы изотопной геологии. М. : Мир, 1986 + более поздние издания.

Радиоактивные / радиогенные изотопы 40 Ar 87 Rb 87 Sr 147 Sm 143 Nd 238 U . . . . 206 Pb 235 U . . . . 207 Pb 232 Th . . . . 208 Pb 40 K

40 Ar/39 Ar метод cтупенчатый нагрев (step heating)

Формирование изохроны: 1 87 Sr 86 Sr ( ) 87 Sr 86 Sr o a b 87 Rb 86 Sr c to

Формирование изохроны: 2 87 Sr 86 Sr ( ) c 1 b 1 a 1 t 1 87 Sr 86 Sr o a b 87 Rb 86 Sr c to

Формирование изохроны: 3 t 2 87 Sr c 2 86 Sr b 2 a 2 ( ) 87 Sr 86 Sr o c 1 b 1 a t 1 b 87 Rb 86 Sr c to

Эволюция изотопного состава Земли

U-Pb-Th система

U-Pb-Th система Цирконовая геохронология

U-Pb-Th система Конкордия

Дискордия U-Pb-Th система