3-原生环境与元素的原生分布

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1、勘查地球化学勘查地球化学-----第三章地球科学学院地球化学系第2页/共37页第三章原生环境与元素的勘查地球化学原生分布®一、地壳的物质组成与元素丰度®二、各类岩浆岩中化学元素的丰度®三、沉积岩中化学元素的丰度®四、地壳中元素的赋存形式中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第3页/共37页概述勘查地球化学®地球化学环境是使元素所在的地球化学系统得以保持平衡的各种物理化学条件的综合。地球化学环境主要由物理参数（温度、压力）和化学参数（化学元素种类、丰度、fo、fs、pH、Eh）确定。2®（1）原生环境，是指天然降水循环

2、面以下直到岩浆分异和变质作用发生的深部空间的物理化学条件的总和；®（2）次生环境，是地表天然水、大气影响所及的空间所具有物理化学条件的总和。在地表发生风化、土壤形成和沉积作用以及到大气圈、水圈、生物圈和地球表层疏松物所处的环境都属表生环境。中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第4页/共37页勘查地球化学®原生环境是一种高温、高压、游离氧缺乏、水和其它流体循环受限制、无生物作用参加的环境，矿物岩石保持了形成时的状态。®因此，原生环境中岩石的物质组成与状态，元素的分布是深部地球化学作用的记录，反映了原始形成时的特征，是

3、研究深部地质作用最直接的证据。中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第5页/共37页勘查地球化学中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第6页/共37页勘查地球化学中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第7页/共37页勘查地球化学中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第8页/共37页第一节地壳的物质组成与元素丰度勘查地球化学®丰度研究概况®地壳是地球莫霍面以上的固态结晶物质，是人类生存的物质基础，是与人类休戚与共的最密切的部分。地壳中各种性质不同、成因不

4、同的地质体，往往以化学元素含量（丰度）不同而表现出来。所以元素丰度是不同地质体的地球化学标志之一。®地壳中的元素丰度，是指地壳中化学元素的平均含量。®著名科学家F·W·克拉克、戈尔德施密特、B·И·维尔纳茨基、A·E费尔斯曼、B·梅逊、A·Π维诺格拉多夫、S·R·泰勒以及我国的黎彤等在地壳元素丰度方面的研究作出了重要供献。(附录1-3）中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第9页/共37页®各学者发表的地壳元素丰度，一般来讲，越新发表的勘查地球化学资料越是可靠，克服了以前研究者在计算方法、分析方法以及地壳模型等方面的

5、不足。其中以泰勒（1964）的地壳丰度值被广泛应用。®我国地球化学家黎彤长期从事地壳丰度的研究，他在计算地壳丰度时采用全球地壳模型，对地壳类型进行了分区。分为台盾区和褶皱区。®大陆地壳包括了地盾、地台、以及海平面以下的大陆架地壳。大洋地壳则是指主体为深洋区的地壳，平均厚度6.4km，表层为平均厚度0.6km的深海沉积物。他根据我国大地构造特征划分为中国台壳、北缘槽壳、青藏槽壳和华南槽壳四部分，计算了中国陆壳元素丰度。中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第10页/共37页丰度研究的意义勘查地球化学1．判断特殊地球化学

6、过程2．衡量研究区化学元素富集或贫化的程度3．作为选择分析方法灵敏度的依据4．作为矿产资源评价预测的依据中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第11页/共37页®地球化学系统中元素的总量称为地球化学储量。®在地球化学储量中，能被人类开采利用的部分叫作资勘查地球化学源，资源中被探明的部分叫作矿产储量。®资源量占地球化学储量的百分比叫作矿化度。®根据经济地质学家的研究，某一元素的资源与地壳丰度有密切关系。®美国地调所麦克尔维（V·E·Mckelvey1960）研究美国当时的矿产储量（R）与地壳丰度存在如下关系：®R=A(

7、%)×109－10®式中R单位为短吨®后修改为R（吨）=A（10-6）×106®1短吨=907.18474公斤=0.91吨中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第12页/共37页®日本塞基尼（1963）和前苏联奥甫钦尼柯夫勘查地球化学（1971）也提出了地壳丰度®与资源量R的关系模型：®塞基尼（１９６３）Ｒ＝Ａ×１０８－９®奥甫钦尼柯夫（１９７１）Ｒ＝Ａ×１０10.51®综上可概括为：®R=K*A®K为估计系数，与元素的矿化度、地壳总质量、预开采深度及矿床分布密切。中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7

8、月15日第13页/共37页1011Fe勘查地球化学5010x1107A储01.8x6量A==R109RCrAlRCuMn108ZnNiPb107SnVSbMoCo106WAsHg10510-1