
地化实习3课件.ppt
29页全球地壳、中国地壳、华北古陆、中国东部地壳、扬子古陆、中央造山带元素克拉克值比较分析研究对象•全球地壳•中国地壳•华北古陆•中国东部地壳•扬子古陆•中央造山带元素类别•亲石(亲氧)元素•亲铜(亲硫)元素•亲铁元素•稀土元素亲石元素•亲氧元素(又称亲石元素):离子外层电子云为8个电子的隋性气体型稳定结构,与氧形成稳定的离子键化合物,易熔于硅酸盐熔体的元素如Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca等亲石元素K/%Na/%Ca/%Ta/10-6Sc/10-6V/10-6Cr/10-6中国东部地壳2.313.455.410.651711276全球陆壳1.83.16.40.721.9138135华北古陆2.462.835.120.5618113131扬子古陆2.433.113.180.64149465中国地壳2.342.364.320.65119963华北地台南缘2.112.925.650.631912073北秦岭褶皱带2.233.124.4211811984南秦岭褶皱带2.283.243.150.72159481钾、钠、钙对比•可以看出中国钾元素含量总体高于全球地壳,其中又以华北古陆为多中央造山带的含量偏低•钠元素含量中国东部地壳要比全球地壳多出不少,但是中国总体地壳的钠元素含量又相对偏低•钙元素含量全球地壳比中国地壳要高,中国的钙元素分布也很不均匀,以东部地壳和华北古陆为多,中央造山带从南向北呈现三级分化钽(tan)、钪、钒、铬对比•中国地壳钽、钪、钒、铬四种元素的含量要低于全球地壳,其中又以钒元素的差别最为明显•钽元素与钒在中国分布比较均匀,钪元素以扬子古陆偏低,铬元素则以华北古陆偏多,明显多于其他几个地区亲铜元素•亲铜元素:与硫亲合力强,是因为这些元素的金属离子具有8-18过渡型结构,易于极化而与易极化的硫离子形成共价键,易熔于硫化铁熔体的元素。
如Cu、Ag、Zn、Cd、Hg、In等亲铜元素Cu/10Cu/10-6-6Pb/10Pb/10-6-6Zn/10Zn/10-6-6Hg/10Hg/10-6-6中国东部地壳中国东部地壳2626151576760.0070.007全球陆壳全球陆壳2727111172720.030.03华北古陆华北古陆3232141476760.00790.0079扬子古陆扬子古陆3636161669691010中国地壳中国地壳3838151586860.080.08华北地台南缘华北地台南缘3333181878780.00640.0064北秦岭褶皱带北秦岭褶皱带3636272780800.00180.0018南秦岭褶皱带南秦岭褶皱带3333171769690.00130.0013•可以明显地看出,中国地壳的亲铜元素含量要高于全球地壳的,其中以铜和汞最为明显,汞含量是全球的3倍左右•而且可以看出,在中央造山带的亲铜元素含量要比其他地区的含量明显偏高亲铁元素•亲铁元素:自然界倾向于以自然元素产出,价电子不易丢失,与氧、硫亲合力均弱,集中于铁-镍核中的元素如Fe、Co、Au、Ge、Sn、(Pb)、C、P、(As)、Mo等。
亲铁元素FeCoNiPdPt中国东部地壳6.1619310.750.8全球陆壳6.727591.50.5华北古陆6.9925491.41.4扬子古陆5.041.6361.81.91中国地壳5.0832570.750.8华北地台南缘6.4122430.771.18北秦岭褶皱带6.3221381.051.1南秦岭褶皱带515381.261.33•中国地壳与全球地壳的铁元素与镍元素含量相差不多,铁和镍在中国以华北古陆比较集中•钴元素含量要比全球的高出很多,集中于华北古陆与中央造山带•钯元素含量是全球的一半,铂元素含量相对全球来说又高出很多,并且这两种元素以扬子古陆含量最高,其他比较少,中央造山带靠南端与扬子古陆类似稀土元素•化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素•稀土元素的共性是:①它们的原子结构相似;②离子半径相近(REE3+离子半径1.06×10-10m~0.84×10-10m,Y3+为0.89×10-10m);③它们在自然界密切共生。
稀土元素La/10La/10-6-6Ce/10Ce/10-6-6Sm/10Sm/10-6-6Tb/10Tb/10-6-6中国东部地壳中国东部地壳292957574.94.90.690.69全球陆壳全球陆壳202043433.93.90.60.6华北古陆华北古陆27.527.556.956.94.544.540.660.66扬子古陆扬子古陆37.337.368.568.55.045.040.850.85中国地壳中国地壳424279797.37.31 1华北地台南缘华北地台南缘32.132.161.261.25.025.020.820.82北秦岭褶皱带北秦岭褶皱带32.632.662.362.35.425.420.810.81南秦岭褶皱带南秦岭褶皱带31.831.858.858.85.115.110.850.85•镧、铈、钐、铽(te)这四种稀土元素含量,中国明显高于全球地壳,基本上都是全球的1.5倍•在中国主要分布在中央造山带和扬子古陆,所以中国的稀土元素含量还是十分丰富的•总的来看,中国许多元素的含量都要在全球地壳的含量之上,比如稀土元素,亲铜元素以及亲石元素中的钾和亲铁元素中的钴等•而且一些元素明显具有区域特点,比如稀土元素主要以扬子古陆比较集中,中央造山带的亲铜元素则比较集中,至于中国东部大陆和华北古陆则以亲石元素比较集中元素丰度值的研究意义•1.地壳元素丰度是元素一项重要的地球化学参数,作为背境,它能提供元素在地壳某区段富集和分散及其程度的信息。
•2.元素的丰度值也是影响元素地球化学行为的重要因素元素的丰度在某种程度上制约了元素参与地球化学过程的浓度,从而支配着元素的地球化学行为例如,化学性质相当近似的碱金属元素Na,K,Rb,Cs,由于它们的丰度不同,在地壳地球化学过程中有很不相同的行为对于丰度高的K和Na,它们在各种体系中都可有较大的浓度,可以形成独立矿物•3.根据地壳元素丰度值可以计算出地球化学性质相似或地球化学有关的元素对之间的平均比值如V/Fe,Ni/Cr,Ni/Co,Se/S,Te/Ce,Zr/Hf,Nb/Ta,K/Rb,U/Pb,Th/U,Rb/Sr,Sm/Nd等等岩石、矿床中这些元素的比值比它们的绝对量要重要得多因为它们是相关元素或化学上难以分离的共生元素4.地壳元素丰度值也是地球化学过程中元素富集和贫化的标志在找矿实践和地球化学基础理论研究中具有一定意义5.元素丰度与矿化有关,研究表明,元素丰度的对数,与世界大型矿床的品位和吨位的对数刚好呈线性关系,与元素的矿物种类,成矿富集系数的对数也恰好呈线性的关系,如果按照亲硫元素和亲氧元素划分,即便不需要对数化,这种线性关系也是极其显著的,这就是我说的元素丰度总是首先通过影响元素参与地球化学反应的量,继而影响元素的地球化学行为,乃至影响成矿作用。
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