稀土元素分配型式及地球化学参数的计算

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1、实习一稀土元素分配型式及地球化学参数的计算 一、实习目的 由于稀土元素的原子结构、原子半径、离子半径及化合价的相似性，导致它们在自然界中常常紧密共生在一起。因锢系收缩的缘故，使得稀土元素的离子半径从La-Lu逐渐减小，于是在岩浆过程中，这些元素在固相和液相间的分配呈现出明显的规律性变化.Ce和Eu在自然界具有变价（Ce-、Eu'）的特征，Ce和Eu的相对富集与亏损程度往往反映了特殊的地质背景. 本次实习要求掌握稀土元素的计算和作图方法，理解稀土元素的富集程度、分储程度的地质意义，掌握Eu的亏损与富集的地质背景。 二、实习内容 某地区的岩浆岩种类极为发育（表1—I和表1-2），请画出各

2、岩类的稀土配分曲线图、结合稀土元素参数进行地质过程分析。两种方法所得到的稀土元素参数 表1-1岩浆岩稀土元素成分表（X10"） 序号 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 1 2.97 6.5 1.07 5o0 lo 26 0o68 0.75 0.14 0o 99 0.23 0c 68 0c 11 0c 72 0.122 2 30.4 68.2 6.43 23。 1 4o 91 0o24 6.28 1.11 7o 46 lo 63 4.66 0

3、c 70 4o 43 0.737 3 22.5 42.5 5o 16 19o 3 3。5 0.65 2.61 0.43 2.69 0.55 1.46 0o2 1.2 Oo18 4 78.3 159 18o 67.6 lOo Oo 9o0 1.43 8o 1c 4c Oo 3o 0.538  0 6 735 64 69 37 59 36 5 9o9 22.4 3.18 14o1 3。1 1.14 3o 17 0o 56 3o 76 0.82 2.3

4、5 0。 36 2o 24 0o 378 注：1—橄榄苏长岩，2一钾长花岗岩，3—H型花岗岩，4—A型花岗岩, 5—石英闪长岩（M型花岗岩）。稀土元素由某单位等离子光谱方法分析。 表1一2岩浆岩稀土元素成分表（X10"） 样号 La Ce Nd Sm Eu Tb Yb Lu 岩石名称 D336 H 14 60o5 10o5 2.5 0o19 0o61 2。7 0.45 钾长花岗岩 P57H 39 79o7 32.0 5o82 0.46 1.11 3o83 0o67 钾长花岗岩 P1305H 2.62 3.

5、05 2o5 lo63 0o55 0.26 0o95 0.17 橄榄辉长岩 注：表中数据由中子活化方法分析 实习一稀土元素分配型式及地球化学参数的计算 一、基本原理 稀土元素通常指的是锢系元素的（La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm>Yb、Lu,其中Pm在自然界无天然同位素），由于稀土元素的原子结构、原子半径、离子半径（RE3+变化于0。86A-U14A）及化合价的相似性使得它们在自然界往往紧密共生.因镯系收缩造成稀土元素的离子半径从La-Lu逐渐减小，Ce和Eu在自然界具有变价（CetE/+）的特征，以及介质（岩石、土壤、

6、矿物等）的不同而引起稀土元素在自然界的分离。 为便于研究稀土元素在某介质中的分配型式，必须排除“偶数规则”的影响,最常用的方法是利用球粒陨石丰度值对稀土元素进行标准化。 这里向大家推荐W。V.Boynton（1984）提出的球粒陨石丰度值（X10工）： La0.31；CeOo808；PiO.122；Nd0.6；SmOo195；EuOo0735；GdO.259；Tb0,047； DyO.322；HoO。0718；Er0.21;Tm0.0324:Yb0o209；Lu0.0322. Io计算球粒陨石标准化有关的稀土元素地球化学参数 REn=普式中 RE。 RE——某稀土元素的丰度；

7、 REn—-某稀土元素轻球粒陨石标准化以后的丰度； REo——某稀土元素的球粒陨石丰度值。 式中：dCe——铀异常系数; 无旧丑=__=2Ccn Ce+1(LaN+PrN)匕n+PW Ce*—锦的理想值. 错的 品u=M=―吆——2E心谢——铺异常系数；Eu*Eu*l(SmN+GdN)SmN+GdN 理想值. din Nd jLa]Lan(LaLan(Sni\Smn'YbJN"两7,〔甑小=丽7'"Nd'N"百 分别反映了稀土元素、轻稀土元素和中稀土元素的富N 集程度和分储程度. 2 .计算稀土元素总量 REE代表从La到Lu共14个稀土元素含量的总和。 LR

8、EE代表La、Ce、Pr、Nd、Sm和Eu六个稀土元素含量的总和(即轻稀土元素总量)。 HREE代表从Gd到Lu8个重稀土元素含量之总和。 LREE/HREE代表轻稀土元素总量与重稀土元素总量的比值. 3 .估算未测稀土元素的丰度 有些测试方法并不能测全所有的稀土元素，如中子活化法通常只能测出La、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Yb和Lu8个元素。根据稀土元素往往服从对数正态分布的特点，以及在球粒陨石标准化稀土元素分配图(对数座标)上近于直线分布等规律，可以用下式估算未测稀土元素的丰度： Pr^=(LaN),/3-(NdN)m GdN=(TbN)12-(YbN)-02 DyN=(

9、TbN)08.(YbN)02_ HoN=(TbN)06.(YbN)04-' ErN=(TbN)04-(TbN)06 TmN=(TbN)02.(YbN)08 L输入原始数据 设有n个样品，每个样品有m个元素(m=8或m=14),Xij为第i个样品第j个稀土元素，与为第i个样品的样号。数据输入型式为： 讲，X11Xi?…XgX,mS?X2,X?2…X2m_】X2m Sn，Xn,Xq…Xnm-lX即 2。调用程序 本程序为BASIC语言编写，首先运行QBASIC-EXE文件，然后利用菜单打开“REE-BAS”文件并运行（RUN）该程序. （1）输入内容 ① numberofth

10、esample（样品数） ② selectthewayofinputionl=8etements2=14elements（选择输入方式:8个元素输 1,14个元素则输入2） ③datafilename（输入原始数据文件名） ④doyouprintthedatay/n（数据是否存盘y/n） ⑤inputdatafilenameforoutpution（输出文件名，不存盘无此项） @inputthelengthoftheoneunit（mm）dx=8—1l,dy=15-30）o（图形大小控制参数,两个元素间的间距为dx,每一个对数作图单位间的实际距离为dy亳米） ⑦doyouwrit

11、ethefigurey/n（屏幕图形是否存盘y/n） ⑧enterthenameofmemaryimagefile（输入图形文件名,图形不存盘无此项） ⑨doyoufigureagainy/n（是否重选制图参数再画图） （2）输出内容： ①屏幕上输出稀土元素配分型式图（彩色），可以把此图形拷贝到剪贴板上（使用PrintScreen键）并粘贴到“画图”程序中供进一步修改。 ②文件输出表1、表2和表3. 表1稀土元素含量表 表2球粒陨石标准化稀土元素丰度表（本表中数据可以提供给 GoldenSoftwareGrapher,MicrosoftExcel等软件，以便画出更美观图形） 表3稀土元素地球化学参数表