稀土元素分配型式及地球化学参数的计算

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。 因镧系收缩的缘故，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（Ce4+、Eu2+）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、 分馏程度的地质意义，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 1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岩浆岩稀土兀素成分表（x 106）序 号LaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLu12.976.51.075.01.260.680.750.140.990.230.680.110.720.122230.468.26.4323.14.910.246.281.117.461.634.660.704.430.737322.542.55.1619.33.50.652.610.432.690.551.460.21.20.18478.315918.067.610.60.7359.01.438.64

3、1.694.370.593.360.53859.922.43.1814.13.11.143.170.563.760.822.350.362.240.378注：1 橄榄苏长岩，2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）。 稀土兀素由某单位等离子光谱方法分析。表1 2岩浆岩稀土兀素成分表（X 106）号 样LaCeNdSmEuTbYbLu岩石名称D336H1460.510.52.50.190.612.70.45钾长花冈岩P57H3979.732.05.820.461.113.830.67钾长花冈岩:P1305H2.623.052.51.630.550.260.95

4、0.17橄榄辉长岩注：表中数据由中子活化方法分析一、基本原理稀土元素通常指的是镧系元素的（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0.86? 1.14?）及化合价的相 似性使得它们在自然界往往紧密共生。因镧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（Ce4+、Eu2+）的特征，以及介质 （岩石、土壤、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

5、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（x 10-6）:La 0.31; Ce 0.808; Pr 0.122; Nd 0.6; Sm 0.195; Eu 0.0735; Gd 0.259; Tb 0.047;Dy 0.322; Ho 0.0718; Er 0.21; Tm 0.0324; Yb 0.209; Lu 0.0322。1.计算球粒陨石标准化有关的稀土兀素地球化学参数REnRERE。式中RE某稀土元素的丰度；REn某稀土元素轻球粒陨石标准化以后的丰度;RE0某稀土元素的球粒陨石丰度值。Ce詈CeN1(La

6、 nPrN)22Ce nLaN ' PrN式中：-Qe铈异常系数;Ce* 铈的理想值。、EuEunEu *Eu n(Sm N Gd N )2Eu NSm n Gd n实习一 稀土元素分配型式及地球化学参数的计算实习一 稀土元素分配型式及地球化学参数的计算Eu 铕异常系数；Eu* 铕的理想值。La La nLa La nSm Sm n I =, I =, I =。Ybn YbNSmn SmNNdn Nd ni , i虫 ,Sm 分别反映了稀土元素、轻稀土元素和中稀土元素的Yb n Sm n Nd n富集程度和分馏程度。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。

7、LREE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Lu 8个重稀土元素含量之总和。LREE/HREE代表轻稀土兀素总量与重稀土兀素总量的比值。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Lu 8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：JZ, 、1/3 小.、2/3Pm =(LaN) (Ndz)Gd” =(TR)1.2 严Dy(TbN)0.8

8、 (YbN)0.2Hon =(TbN)0(YbN)0.4Eg =(TbN)°.4 (TbN)0.6Tm(TbN)0.2 (YbN)0.8二、步骤1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), Xj为第i个样品第j 个稀土元素，Si为第i个样品的样号。数据输入型式为：S1，X11v12X1m JX1mS2，aX21-Xa22-X2m JaX2m-Sn，Xn1Xn2.Xn m_JX nm2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 number of the

9、 sample 样品数） select the way of inpution 1=8 etements 2=14 elements （选择输入方式 ：8个元素输1，14个元素则输入2） data file name （输入原始数据文件名） do you print the data y/n （数据是否存盘 y/n） in put data file name for outputio n （输出文件名，不存盘无此项） in put the length of the one unit （mm） dx=8 11, dy=15 30）。（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毫米） do you write the figure y/n （屏幕图形是否存盘 y/n） enter the name of memary image file （输入图形文件名，图形不存盘无此 项） do you figure again y/n （是否重选制图参数再画图）（2）输出内容： 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