Интерпретация вещественного состава магматических горных пород Химические

Интерпретация вещественного состава магматических горных пород

Химические элементы в магматическом процессе

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

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

несовместимые (incompatible) совместимые (compatible)

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

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

фракционирование кристаллов

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

Тренды кристаллизационного фракционирования и вариаций степени плавления CD = 0. 01

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

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

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

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

Эволюция изотопного состава Земли

U-Pb-Th система

U-Pb-Th система Цирконовая геохронология

U-Pb-Th система Конкордия

U-Pb-Th система Дискордия