Неорганическая геохимия - Хендерсон П.
Скачать (прямая ссылка):
Некоторая проблема нормирования содержаний р.з.э. по хондритам связана с выбором нормирующих величин. Используется более пяти систем концентраций р.з.э. в различных группах хондритов. Хотя разница между системами невелика, она сильно затрудняет непосредственное сравнение между по-разному нормированными результатами. Следует надеяться, что в скором времени стандарт будет согласован, а пока авторы вынуждены цитировать источники с избранными нормирующими величинами.
Часть II
108
си'" го
сЗ 0,1
Се
Ей Бс1 ТЬ Но Тт УЬ 1_и
5.2.2. Серии или семейства горных пород. Вариации в содержаниях элементов в горных породах одной серии могут явиться индикаторами проявлявшихся в прошлом конкретных петро-геиетических процессов. Для объяснения происхождения таких серий может оказаться полезным знание общих закономерностей поведения элементов в различных пет-рогенетических процессах. Графики зависимости вариаций содержания одних элементов от концентрации других (межэлементная корреляция) дают легкодоступный способ оценки общего сходства или различия в поведении элементов. Для изверженных пород вариационные диаграммы позволяют просто изобразить различия в химизме и тренды его изменения в генетически связанных группах пород, особенно в тех случаях, когда магматическая система эволюционирует в процессе фракционной кристаллизации.
В этих диаграммах может быть использовано большое количество различных параметров, например можно строить зависимости содержаний окислов (в вес. %) от концентрации БЮз (так называемая диаграмма Харкера) или от железистости (т. е. от отношения М^О/(М?0-|-РеО)). Для широкого диапазона составов изверженных пород был предложен более сложный индекс, (так называемый индекс закристаллизованиости И. 3. = 100 N\.gO/ /(МёО + РеО + РегОз + ИагО + КгО)). Обычным способом изображения являются также треугольные вариационные диаграммы, как правило построенные в координатах содержания в породах серий М^О, реО и Ы.агО + КгО или СаО, Ыа20 и КгО. Вариационные диаграммы помогают решению петрологических проблем, показывая химические вариации в пределах, скажем,
Рис. 5.1. Диаграмма Масуды— Кориэл-ла или нормализованный по хондритам спектр редкоземельных элементов в полевом шпате и гранате из гранатсодер-жащего анортозита. По ординате отложены нормированные концентрации в логарифмической шкале, по абсциссе — атомные номера. Высокое содержание Ей по сравнению с другими р. з. э. в полевом шпате называется «положительной европиевой аномалией». Европиевые аномалии могут быть и в других минералах и породах; см, гл. 3, разд. 3, 4, 5 и рис. 3.4 и 3.5, где обсуждаются и приводятся примеры нормированных по хопдритам спектров р. з. э. для лунных пород.
5. Сведения о распределении элементов 89
дифференцированного интрузива, вулканической серии или серии прогрессивно метаморфизованных пород, демонстрируя тем самым степень связи между различными элементами. Этот последний аспект используется в следующем разделе. Критический анализ различных типов вариационных диаграмм, их приложений и ограничений можно найти в работах [74, 434].
5.3. Вариации содержания элементов при фракционной кристаллизации. 5.3.1. Общие тренды. Большинство находящихся в магме элементов не образуют своих собственных минералов вследствие низкой концентрации, однако они входят в различной степени и в относительно малых количествах в породообразующие минералы. Многие элементы обогащают жидкую фазу по сравнению с кристаллической, и по одной только этой причине их концентрации обнаруживают сильные межэлементные корреляции. Вообще-то отнюдь не наблюдается сильных корреляций между всеми элементами одной и той же группы периодической системы, хотя отдельные пары элементов ассоциируются очень тесно (например, А1—ва, Ъх—Ш). Как показано в следующей главе, распределение элементов определяется их ионными радиусами, а они силы-го меняются в любой группе периодической системы. Таким образом, простой схемы поведения всех элементов не существует, однако для многих рассеянных и малых элементов изверженных пород, испытавших перераспределение в кристаллизационных процессах, можно предложить нижеследующую грубую классификацию (детальное рассмотрение различий между содержаниями главных элементов в обычных типах горных пород можно найти в большинстве учебников по петрологии изверженных пород):
а) многие из переходных элементов, от Эс до Си, обогащают мафические или базитовые фракции, имея заметные или сильные межэлементные корреляции;
б) многие из элементов с атомными номерами больше 39 (У), за исключением платиноидов, при фракционной кристаллизации базитовых магм накапливаются в жидкой фазе;
в) при возникновении в магме самостоятельной сульфидной фазы с ней ассоциируются Си, Ре, №, Со, Ag1 Аи, Эе, Те, 1п, Т1 и Ие;
г) любая несмешивающаяся водная фаза имеет тенденцию к обогащению Ыа, К, Са, М^, С1, Б (в виде сульфатов), 1Л, В, Р, С (в виде карбонатов и бикарбонатов), 2п и \У.
Вопрос о накоплении элементов в пегматитах и вулканических эманациях будет кратко рассмотрен в следующих разделах. Эти четыре категории являются результатом довольно широкого обобщения, поэтому в любой серии горных пород несомненно
