Sr和Yb的地球化学行为
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发布时间：2022-07-17 04:22
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时间：2024-09-20 11:55
花岗质熔体的地球化学组成受熔融温度、压力、源岩性质、挥发分和残留相组成的制约,不同花岗岩之间Sr和Yb的差异可能反映了它们熔融温度、压力、挥发分以及残留相矿物组合的差异(如Martinet al.,2005),因此,Sr和Yb的地球化学行为以及相关的实验岩石学资料是本书讨论的基础,实验研究已经在第3章论述了,这里着重地球化学方面的探讨。
HREE(如Dy、Er和Yb)和Y对于石榴石来说是强相容元素(D>>1),地幔橄榄岩所有残留矿物的Yb的分配系数Kd<<1 ,因此,Yb属于强不相容元素。 花岗岩的Yb含量主要与源岩成分、副矿物、部分熔融程度及熔融残留相组成有关。花岗岩中能够容纳Yb的矿物有角闪石、石榴石以及副矿物磷钇矿、烧绿石、锶铁钛矿、褐钇铌(钽)矿、硅铍钇矿、硅钍钇矿、斜锆石、钛硅钇铈矿、硅钛铈矿以及钛锆钍矿等(马昌前,私人通讯),因此,上述矿物从岩浆中的分离必然影响熔体中Yb的含量。残留相对于花岗岩Yb的控制非常明显,花岗岩亏损Yb,反映受HREE分配系数Kd>1的矿物(如石榴石)控制,石榴石可能是导致花岗岩轻重稀土元素强烈分离的最重要的矿物相(Martin et al.,2005)。 Sr的矿物/熔体分配系数对于斜长石和钾长石为13,对于黑云母为0.4,对于石榴石为0(引自Nabelek and Bartlett, 1998),因此, Sr对于石榴石是强不相容元素,从而造成与石榴石平衡的花岗岩富Sr,相应的Sr/Yb和Sr/Y比值高,形成于高压环境(Defant and Drummond, 1990; Rapp et al.,2003; Martin et al., 2005)。
图4.1 Sr/Y-Y图(据Defant et al.,2002)表6.1 鞍山地区3.8Ga变石
图4.2 Sr-Yb图的演变
玄武岩的熔融实验表明,随着部分熔融程度增加,Sr和Sr/Y比值降低(Defant and Drummond,1990,图4.1的矢量线A)。 Conly et al.(2005)指出,Sr和Sr/Y不仅与斜长石和角闪石的结晶分离作用有关,还与部分熔融程度有关。随着部分熔融程度的降低,Sr和Y将不同程度的增加,其中对Sr的影响比对Y的影响大。研究表明,随着部分熔融程度从30%降低至15%,墨西哥Baja California地区埃达克岩的Sr含量从1000×10-6变化到约2000×10-6,而Y则从9×10-6变化到11×10-6(Conly et al.,2005, Fig.15d)。
