1.上图为岩浆结晶分异过程中微量元素在熔体中浓度与结晶程度和熔融程度以及总分配系数的关系。残余熔体中微迹元素的浓度取决于原始熔体的浓度、残余熔体占原始熔体的百分数F以及分配系数D。由图可见,凡是总分配系数D小于1的元素均随F值的减小(即结晶程度的增大)而在残余岩浆中逐步富集,这些元素称之为不相容元素,而总分配系数D大于1的元素则随F值的减小倾向于在矿物晶体中富集,并随这些矿物晶出而逐步在残余岩浆中贫化,这样的元素称之为相容元素。
2、由于大多数稀土元素都是呈3价出现,而Eu是变价元素,有2和3两个价态,Eu2+与Ca2+的离子半经比较接近,可以置换斜长石中的Ca,因此与大多数稀土元素在花岗岩中比在玄武岩中更为丰富不同,Eu在斜长石含量较高的玄武岩中更为丰富。
3、点A代表了假定的在地球形成初期球粒陨石均一储库(CHUR)0.5068的143Nd/144Nd比值,直线AD则表示了经历一定时间直到当前0.5126比值的储库的平均比值的变化。直线BE表示了从2.9×109年的地幔中萃取的地壳物质样品同位素比值的变化,直线BC表示了相应富Nd地壳源于的地幔部分同位素比值的变化。
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B卷答案: 一、概念题:
1、某元素在某地质体中的平均含量与其克拉克值之比。浓度克拉克值
2、也称为元素的存在形式、结合方式、相态、迁移形式等,指元素在其迁移历史
的某个阶段所处的物理化学状态与共生元素的结合性质。
3、元素从一种赋存状态转变为另一种赋存状态,并经常伴随元素组合和分布上的
变化以及空间位移的作用称为地球化学迁移。
4、某种物质在一定的外界条件下结晶时,晶体中的部分构造位置被介质的其它质
点(原子、离子、络离子、分子)所占据,结果只引起晶格常数的微小变化,而使晶体构造类型、化学键类型等保持不变的现象称为类质同象。
是大于在四面体场中的晶体场稳定能。二者的差值称为该离子的八面体择位能(OSPE)。这是离子对八面体配位位置亲和势的量度。八面体择位能愈大,则趋向于使离子进入八面体配位位置的趋势愈强,而且愈稳定。
5、由类质同像形式混入晶体中的物质称为类质同像混入物。含有类质同像混入物
的混合晶体称为固溶体。
6、柯尔仁斯基矿物相律:对于含有活动组分的体系,必须将温度、压力和活动组
分的化学位(μ)或浓度(a)包括在外界条件之内。以Kи和Kп分别表示惰性和活动组分的数目,Φ≤Kи,即在一定的T、P及活性组分化学位μ的条件下,相互平衡的共存矿物数不超过惰性组分数。 7、δEu = Eu/Eu*=
EuN,式中EuN、SmN、和GdN均为相应元素实测值
Sm?Gd()N2的球粒陨石规范化值
8、 同位素分馏反应:较轻的稳定同位素(Z<20)的相对质量差较大(
?A?10%),A在地质作用中由于这种质量差引起的相对丰度的变异,称为同位素分馏反应。 9、 放射性衰变速率定律:单位时间内放射性同位素衰变的原子数与现存的放射
性母体原子数成正比,或衰变速率正比于现存母体原子数。设某自然体系现在的母体同位素原子数为P,在自然体系形成时的母体同位素原子数为P0,
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体系形成到现在的时间间隔为t:位时间内原子发生衰变的概率。
dP=-λP,式中:λ-衰变常数,表示单dt10、应用等时线法实测研究对象的初始锶比值,计算年龄可以大大提高测定精度,
87SrSr所得年龄称为等时年龄。由公式:(86)? = (86)o?SrSr8787Rbλt
(e-1) 86SrSr式中(86)?和
Sr87878787RbSr()o和t未知。t是欲测地质体的年龄。由样品中实测,8686SrSr(86Sr)o是初始锶比值。由于87Sr和86Sr同为一种元素可以认为初始锶比值在地质Sr体空间上均匀分布。如果在某一地质体不同部位采集多个样品,则各个样品所包
87含的t和(86Sr)o是相同的,而由于地质体空间上化学成分的不均匀性,作为两种Sr87元素的Rb和Sr在空间上可能存在不同程度的分异,因此每个样品的(8687Sr)?和SrRb值可能存在差别,对采自同一地质体的一组样品,上式构成一组y=a+bX型86Sr8787Sr的直线方程。由各样品所测得一组(86)?和
Sr87Rb作为一组点落于一条直线上,由86Sr直线求a、b:a = (8687Sr)o为直线截距;b =(eλt-1) 为直线斜率。结晶作用开始时,Sr各样品有相同的(86Sr)o比值和不同的Rb/Sr值,以后87Rb的衰变速率和87Sr的增Sr长速率相同,岩石沿斜率为-1的平行直线移动,所有样品在任一时间ti时落在某一条等时线上,随时间增长,斜率增大,直至时间t便构成现在的等时线。等时线
87始终围绕纵坐标上的(86二、问答题:
Sr)o点作反时针旋转。 Sr1、形成过程中仅与岩浆水发生了相互作用的岩浆岩D/H比值和18O/16O比值更
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高。
2、为了获得精确的等时线年龄,需要等时线的斜率尽可能地准确,只有数据点沿着等时线较宽地分布才能获得斜率的准确。很明显,也需要很精确地测定
87
Sr/86Sr或143Nd/144Nd值。只有当岩石矿物中的87Rb/86Sr或143Sm/144Nd比值
差别较大,且两对比值(87Rb/86Sr和 87Sr/86Sr)和(143Sm/144Nd和143Nd/144Nd)都能够精确测试时。才能获得精确的87Sr/86Sr和43Nd/144Nd初始比值和精确的年龄值。
3、 A.熔岩流中源自地幔的橄榄岩捕掳体.呈比值为1的近水平线.代表未经大的分
异的原始地幔.
B.大洋中脊玄武岩,所有REE增大,LREE与HREE之间没有更大分异(T-过渡型玄武岩).
C和D.LREE偏向增加表明分异作用明显.D有明显的Eu异常.与富Ca斜长石的分离有关.
E.斜长岩强烈富集Eu,表明斜长石强烈富集Eu.
F.漫长地质时间形成的由火成岩和沉积岩反复分异的页岩 4、
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