Similar presentations:
Интерпретация вещественного состава магматических горных пород
1. Интерпретация вещественного состава магматических горных пород
Рекомендованная литератураИнтерпретация геохимических данных (под ред. Е.В.Склярова). М.: 2001.
2.
Лекция 1• основы геохимии элементов
геохимические классификации
поведение элементов в магматическом процессе
процессы дифференциации магм
интерпретация состава магматических серий
основы изотопной геохронологии
3.
Геохимия элементов4.
Геохимия элементовстроение
электронных
оболочек
стремление к полному
комплекту электронов
минералы –
«хозяева»
Химические свойства
электроотрицательность
(металлы/неметаллы)
поведение элементов в
ходе геологических
процессов
5.
Геохимия элементов«неметалличность»
«металличность»
6.
Геохимия элементовособые группы
(со сходным строением электронных оболочек)
d-элементы
f-элементы
7.
Геохимия элементовряды сходства кристаллохимических свойств: вертикальные
8.
Геохимия элементовряды сходства кристаллохимических свойств: диагональные
9.
Распространенность хим. элементовBulk
Silicate
Earth
(BSE)
10.
ElementO
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%
SiO2 Al2O3 FeO* MgO CaO Na2O K2O H2O
Второстепенные: 0.1 - 1%
TiO2 MnO P2O5 CO2
Элементы-примеси: < 0.1%
все прочие
11.
12.
Группировка литофильных элементовпо кристаллохимическим свойствам
13.
Поведение хим. элементовв магматическом процессе
элемент i
расплав
CLi
Коэффициент
распределения
(partition coefficient)
KD = CSi/CLi
(Kd,D)
кристалл
CSi
14.
Валовый KD:Di =
i
x1KD 1
+
i
x2KD 2
+
i
x 3 KD 3
+ .....
15.
несовместимые (incompatible)совместимые (compatible)
16.
Факторы, определяющиесостав магматических пород:
- состав источника (протолита)
- вариации степени плавления источника (PM)
- фракционирование кристаллов (CF)
- контаминация
- смешение магм
- несмесимость расплавов(ликвация)
17.
Поведение элементов при плавлении источникаконцентрация элемента в расплаве
Ств
несовместимый
совместимый
0.5
1
степень плавления
18.
Поведение элементов при кристаллизациирасплава
концентрация элемента в расплаве
несовместимый
С0
совместимый
0.5
1
степень кристаллизации
Осложнение - зависимость от состава кристаллизующихся фаз
19.
Факторы, определяющиесостав магматических пород:
- состав источника (протолита)
- вариации степени плавления источника (PM)
- фракционирование кристаллов (CF)
- контаминация
- смешение магм
- несмесимость расплавов(ликвация)
20.
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
B
A и B – непрерывный
твердый р-р (напр, olFe и olMg)
21.
Трендыкристаллизационного
фракционирования
22.
Ведущая роль в формированиитрендов качественный состав фаз, уходящих
из системы
Минералы – хозяева !
23. Источники информации:
Состав пород:- петрогенные элементы
- элементы-примеси
- изотопы
Состав минералов
24. Петрогенные элементы
Wt. % Oxides to Atom % ConversionOxide
Wt. %
Mol Wt. Atom prop Atom %
SiO2
49.20
60.09
0.82
12.25
TiO2
1.84
95.90
0.02
0.29
Al2O3
15.74
101.96
0.31
4.62
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
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
0.17
0.09
0.71
1.48
0.04
2.50
2.53
1.40
K2O
1.10
94.20
0.02
0.35
H2O+
(O)
Total
0.95
18.02
0.11
4.83
6.69
1.58
72.26
100.00
99.06
25.
Классификационная диаграмма TASSiO2 - K2O+Na2O
26.
Вариационныедиаграммы
(Харкеровские)
27. CIPW нормы
QQuartzolite
90
CIPW нормы
90
Quartz-rich
Granitoid
60
60
Granodiorite
Granite
Alkali Fs.
Quartz Syenite
Alkali Fs.
Syenite
20
20
Quartz
Monzonite
Quartz
Syenite
5
10
A
Syenite
(Foid)-bearing
Syenite
35
Monzonite
(Foid)-bearing
Monzonite
Quartz
Monzodiorite
65
Monzodiorite
(Foid)-bearing
Monzodiorite
10
(Foid)-bearing
Alkali Fs. Syenite
(Foid)
Monzosyenite
(Foid)
Monzodiorite
60
60
(Foid)olites
F
Qtz. Diorite/
Qtz. Gabbro
5 Diorite/Gabbro/
90
Anorthosite
P
10 (Foid)-bearing
Diorite/Gabbro
28.
диаграмма AFM29.
30.
Элементы-примеси31.
построение спайдеграммLog (Abundance in CI Chondritic Meteorite)
11
H
He
10
9
8
C
7
6
5
4
3
2
1
Li
O
Ne MgSi
Fe
N
S Ar
Ca Ni
Na
Ti
AlP
K
Cl
F
V
B
Sc
Sn
Ba
Pt Pb
0
Be
-1
Th
-2
U
-3
0
10
20
30
40
50
60
Atomic Number (Z)
70
80
90
100
32.
построение спайдеграмм33.
построение спайдеграмм34.
Аномалия европия35.
10.0067% Ol
sample/chondrite
8.00
17% Opx
17% Cpx
Эффект
фракционирования
фаз
6.00
4.00
2.00
0.00
56
58 Ce 60 Nd 62Sm Eu
64
La
Tb66
68
Er
70 Lu 72
Yb
10.00
10.00
60% Ol 15% Opx 15% Cpx 10%Plag
57% Ol
8.00
14% Opx
14% Cpx 14% Grt
sample/chondrite
sample/chondrite
8.00
6.00
4.00
6.00
4.00
2.00
2.00
0.00
0.00
La Ce Nd Sm Eu
Tb
Er
Yb Lu
56
58
La
64
Ce60 Nd 62Sm Eu
Tb66
68
Er
70 Lu
Yb
72
36.
Дискриминационные диаграммы37.
Изотопная геохронология(кратко)
Рекомендованная литература
Г. Фор . Основы изотопной геологии. М.: Мир, 1986 + более поздние издания.
38.
Радиоактивные / радиогенныеизотопы
40Ar
87Rb 87Sr
147Sm 143Nd
238U ........ 206Pb
235U ........ 207Pb
232Th ........ 208Pb
40K
39.
методcтупенчатый нагрев (step heating)
40Ar/39Ar
40.
Формирование изохроны: 187Sr
86Sr
( )
87Sr
86Sr
o
a
b
87Rb
86Sr
c
to
41.
Формирование изохроны: 287Sr
86Sr
t1
c1
( )
b1
a1
87Sr
86Sr
o
a
b
87Rb
86Sr
c
to
42.
Формирование изохроны: 3t2
87Sr
c2
86Sr
b2
a2
( )
t1
c1
b1
a1
87Sr
86Sr
o
a
b
87Rb
86Sr
c
to
43.
44.
Эволюция изотопного состава Земли45.
Эволюция изотопного состава Земли46.
U-Pb-Th система47.
U-Pb-Th системаЦирконовая геохронология
48.
U-Pb-Th системаКонкордия
49.
ДискордияU-Pb-Th система
50.
ДискордияU-Pb-Th система