1、地球化学实习课报告,中国东部各构造单元酸性岩与世界台盾区、褶皱区、陆地地壳元素丰度之比较,小组成员：黄豪擎、何亮、唐孝兴、魏昕、 杨艳、张晶玉,目录,实习目的,了解元素丰度资料的获得方法和使用实验地球化学资料的整理和综合分析总结地球化学元素丰度资料的变化规律进一步增进团队合作能力,研究背景,世界台盾区,台盾区：前寒武地盾和以前寒武地层为基地的地台的合称。台盾区的面积10500万平方千米，平均海拔为0.75km，其地壳厚度为35.75km。 台盾区的地台的沉积盖层较薄，此外还有少量的火山沉积岩。其基底层的上层厚约25km，主要由中酸性火成岩和化学成分与之相当的深变质岩组成。下层厚度为10km，一
2、般推断为基性火成岩组成。台盾区地壳的岩石质量占陆地地壳总质量的69.63%,世界褶皱区,褶皱区：寒武纪以来的古生代、中生代和新生代褶皱带的合称。褶皱区的面积为4200万平方千米，平均海拔为1.25km,其地壳厚度为38.25km。褶皱区的沉积该层较厚，平均厚度为3km，在沉积层的质量中，页岩占52%，灰岩占22%，砂岩占18%，此外尚有6%的安山岩和2%的流纹岩。同台盾区比较，褶皱区的砂岩比页岩少得多。基底层厚达35.25km，其中酸性岩、中性岩和基性岩的厚度之比为8.9:1:2.9.褶皱区地壳的地壳的岩石质量占陆地地壳总质量的30.37%。,研究内容,中国东部各构造单元酸性岩（兴安吉黑造山带
3、、秦岭大别造山带、扬子地台（东）、华南褶皱系与世界台盾区、褶皱区、陆地地壳元素丰度之比较，分析中国造山带元素的变化规律，总结研究元素丰度的地球化学意义。我们小组主要选取了四组元素组合，分别为REE元素、亲氧元素、亲硫元素和造岩元素组合，具体元素丰度与中国东部各构造单元酸性岩的比较参照，我们依据数据做图来直观进行分析。,研究内容,研究内容,REE元素,稀土就是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个元素密切相关的两个
4、元素钪(Sc）和钇(Y）共17种元素，称为稀土元素（Rare Earth Elements）。,稀土元素在地壳中的含量,研究内容,亲氧元素,能与氧以离子键结合的金属元素就是亲氧元素。 亲氧元素包括k、Na、Ca、Mg、Nb、Ta、Zr、Hf等。 它们的特征是：有惰性气体的电子层结构，电负性较小。,研究内容,亲硫元素,亲硫元素与硫亲合力强，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、Tl、(Ge)、（Sn）、（Pb）、As、Sb、Bi、Se、Te、Fe。,研究内容,造岩元素,造岩元素（rock
5、 forming element）指地壳中分布最广,组成各种岩石的最基本的元素,如硅、铝、铁、锰、镁、钙、钾、钠、钛、氢、磷等几种。火成岩化学成分是用这些元素的氧化物的质量分数来表示的,如SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O、TiO2、P2O5、H2O等,故又称为造岩氧化物(rock forming oxide)1 造岩元素（rock forming element）地壳和上地幔中分布量最多的7种元素：O，Si，Al，Fe，Ca，Na，Mg，合计约占地壳总成份的99.4%,上地幔总成份的99.11%,这些元素是地壳中的各类岩石的基本成份，通称造岩元素。,中
6、国东部兴安吉黑造山带、秦岭大别造山带、扬子地台（东）、华南褶皱系的花岗岩以及世界台盾区、褶皱区、陆地地壳中REE元素的蜘蛛网图,REE元素蜘蛛网图分析,从上图中分析可知，REE元素在世界台盾区、褶皱区、陆地地壳以及在中国东部各构造单元的酸性岩中的分布趋势大致相等。在Eu元素之前，REE元素含量随澜系元素原子序数的增加而减少，其中，兴安吉黑造山带的REE元素含量明显高于其他造山带与台盾区、褶皱区的含量。但在Eu元素之后，REE元素含量基本保持不变，其中陆地地壳和褶皱区的Lu元素含量明显偏高。,中国东部兴安吉黑造山带、秦岭大别造山带、扬子地台（东）、华南褶皱系的花岗岩以及世界台盾区、褶皱区、陆地地
7、壳中亲硫元素蜘蛛网图,亲硫元素蜘蛛网图分析,从上图中可知，Cu、Zn、Au、Ag、Co、Ti、Se元素在各处中丰度都相差很少，说明该几种元素在中国东部没有富集现象。 对于Pb元素，通过相比可知，Pb元素在中兴安吉黑造山带、秦岭大别造山带、扬子地台（东）、华南褶皱系的花岗岩中都较富集，尤为在扬子地台（东）最为富集，其次为华南褶皱系、兴安吉黑造山带、秦岭大别造山带。 而对于As元素，在扬子地台（东）、华南褶皱系较为贫瘠，尤为扬子地台最为贫瘠，说明对于As元素，南部比北部较贫瘠。,中国东部兴安吉黑造山带、秦岭大别造山带、扬子地台（东）、华南褶皱系的花岗岩以及世界台盾区、褶皱区、陆地地壳中亲氧元素的蜘
8、蛛网图,亲氧元素蜘蛛网图分析,亲氧元素中U、Cs、Rb、Th元素含量在各处都相对Li、W、Mo、Be、Nb元素较高。而且U、Cs、Rb、Th、Be元素在中国东部各构造单元酸性岩中都较台盾区、褶皱区和陆地地壳中较富集。 Cs元素在华南褶皱系最为富集，其次为扬子地台、兴安吉黑造山带、秦岭大别造山带，而世界台盾区、世界褶皱区及世界陆地地壳的Cs元素含量与中国东部各构造单元的Cs含量相比明显较低。,亲氧元素蜘蛛网图分析,U、Rb元素在华南褶皱系最为富集，其次为扬子地台、秦岭大别造山带、兴安吉黑造山带，说明Rb元素在中国东部各构造单元花岗岩中的含量南部地区较北部地区较为富集。 Th元素在华南褶皱系中最为
9、富集，其次为秦岭大别造山带、扬子地台、兴安吉黑造山带。Be元素丰度在华南褶皱系和兴安吉黑造山带最为富集。Nb元素在华南褶皱系中最为富集。,中国东部兴安吉黑造山带、秦岭大别造山带、扬子地台（东）、华南褶皱系的花岗岩以及世界台盾区、褶皱区、陆地地壳中造岩元素的蜘蛛网图,造岩元素蜘蛛网图分析,从图中分析，较Na、Mg、Ca、Al、Si元素相比，K元素含量都较高，而且与台盾区、褶皱区以及陆壳K的含量相比，在中国东部的在各构造中兴安吉黑造山带、秦岭大别造山带、扬子地台（东）、华南褶皱系的花岗岩中K得含量相对富集，而以兴安吉黑造山带中花岗岩中K的含量最为富集。 Li的含量相对次之，再次即为Na、Al、Si
10、、Mg、Ca元素，而且这几种元素在世界台盾区、褶皱区、陆地地壳以及在中国东部各构造单元的花岗岩中含量都相差不多，说明在中国东部各构造单元的花岗岩中并不富集。,研究元素丰度的地球化学意义,作为一门独立的学科，地球化学的研究对象是地球中的原子，是研究元素在地球及各子系统中的化学成分和元素平均丰度。通过研究火成岩中的微量元素化学丰度，可以鉴别火成岩的种类，同时也可以区分不同的地质构造单元、矿床和矿物，探讨化学元素在地球化学体系中不同矿物之间含量的变化及其与热力学条件的依存关系，可以得到有关元素分配自然演变的规律。地球化学元素丰度为成矿提供了一定的条件。,参考文献,史长义，鄢明才，迟清华.200中国不同构造单元花岗岩类元素丰度及特征.地质学报,81（1）. 黎彤, 饶纪龙. 1963. 中国岩浆岩的平均化学成分. 地质学报, 43( 3):271280. 黎彤, 袁怀雨, 吴胜昔. 1998. 中国花岗岩类和世界花岗岩类平均化学成分对比研究. 大地构造与成矿学, 22(1): 2934. 周文戈,张本仁,杨巍然,赵志丹,谢鸿森.1998.秦岭一大别造山带碰撞后中酸性火山岩地球化学特征及构造意义,27(6). 韩吟文，马振东.2003.地球化学.北京：地址出版社.,Thank You !,
