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微量元素地球化学1.ppt

发布:2017-04-22约4.29千字共46页下载文档
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微量元素地球化学;一.?? 导言 二.?? 相关基本概念 三.?? 俯冲碰撞带中微量元素地球化学 四. 垂向壳幔相互作用中的 微量元素地球化学 五. 地壳的形成与演化 六. 微量元素的活动性 七. 岩浆岩源区物质类型及 成岩过程的识别 微量元素地球化学研究中 值得注意的几个问题 ;地球化学是根据原子和离子的性质,研究化学元素在矿物、矿石、岩石、土壤、水及大气圈中的分布和含量,以及这些元素在自然界中的迁移 ——戈尔德施密特(1954) 地球化学是研究整个地球中化学元素及其同位素分布的规律性 ——Wedepohl(1969) 地球化学就是地球的化学,它是研究地球(也包括部分天体)的化学组成、化学作用及化学演化的学科 ——涂光炽(1984);地球化学经历了 从宏观→微观→宏观的发展历程;地球演化的行为具有整体性,其不同的圈层通过多种途径发生相互作用,导致了“地球系统科学”思想的产生和发展。 “地球系统科学” 强调地球不同圈层、不同单元相互作用的整体性和关联性。; 长期以来地球化学强调的是元素、同位素的分布、迁移; 今天应强调它们的示踪作用。 地球化学是一门示踪的科学!;Pearce 和 Cann(1971,1973)最先提出根据化学成分限定岩浆起源的大地构造背景。Ti-Zr,Ti-Zr-Y, Ti-Zr-Sr判别图解 (tectonic-magmatic discrimination diagram)。至今已识别出20多种岩石的大地构造环境。 判别分析的统计学技术+不活泼微量元素+已知大地构造环境;新灾变论的提出 1980年, Alvarez在意大利亚平宁山脉的 Gubbio镇的白垩-第三纪海相地层内约2cm 粘土层中,测得Ir: 9.1×10-9, 高出其下层石灰岩30倍,与球粒陨石相近, 10±4km的小行星冲击地球 (65Ma)造成恐龙、有孔虫大量灭绝 ;;月球的形成——来自地球-月球体系的Nb/Ta系统证据 流行模式:巨大的,火星大小的 撞击体与原始地球相撞 问题:撞击物质对月球总质量的贡献 撞击事件与地核形成相对时间 Nb-Ta 难熔,亲岩石圈 Nb/Ta 在类地行星比值应与球粒陨石 相同 ;Munker (2003)用MC-ICPMS精确测定球粒陨石Nb、Ta, Nb/Ta高出已有数据13%,整个太阳系(球粒陨石)19.9±0.6 OIB,CFB太古代绿岩,大陆壳 Nb/Ta 6-19 地球低于球粒陨石 Nb/Ta 14.0±0.3 月球KREEP岩高于球粒陨石 17.0±0.8 月球玄武岩低于球粒陨石 Nb为中等亲Fe元素,进入地核 ;撞击地球的天体 对月球的贡献: 51±13%,65% 地球物理 70% 地核形成与撞击事 件可能同时 巨型天体撞击地球 形成月球最低年龄 (4.533±2)×109 (Hf-W);二.?? 相关基本概念;1. 动力学 动力学:一个系统的性能是如何随时间变化 Dynamics- 广义的,宏观的 Kinetics-狭义的,微观的; 研究化学反应的速率 和历程 大陆动力学-研究大陆形成、演化有关的地球 内部各种过程及控制要素之间的制 约机制 化学地球动力学:Chemical geodynamics 应用地球化学方法示踪地幔和地壳的形成过程和历史,探索固体地球的化学结构与层圈之间的相互作用;2.造山作用 汇聚板块边缘进行的大地构造作用称为造山作用。这种大地构造作用形成的地质体称为造山带(Seng?r,1990)(阿尔卑斯,喜马拉雅型;阿尔泰型) Liegeors(1998) 将造山过程划分为: 造山,后造山和非造山 造山包括:活动边缘、碰撞和后碰撞 后造山和非造山属于板内过程 (intraplate);造山(活动陆缘-碰撞-后碰撞) 后造山 非造山; 大量岩浆作用发生在主碰撞期后、板内时期之前 后碰撞(post collision)发生在主碰撞期之后,主要海洋已关闭,但伴有沿剪切带的大规模水
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