Неорганическая геохимия - Хендерсон П.
Скачать (прямая ссылка):
57 La 0,32 0,28-0,54 0,39 0,24-0,88 0,53
58 Ce 0,04 0,04; 0,38 0,35-0,93 0,62 0,28-1,15 0,61
60 Nd 0,03 0,04 0,53—0,73 0,63 0,35-1,80 0,88
62 Sm 0,02 * 0,06; 0,39 0,76-5,5 2,2 0,39-1,85 0,93
63 Eu 1 лз « 0,15; 0,33 0,17-1,37 0,7 0,28-0,96 0,58
64 Gd 0,08; 0,44 6,3-13,6 7,7
65 Tb 0,39 7,2—19,6 12 0,36—1,50 0.84
66 Dy 0,006 оло 29 * 0,3-1,4 0,8
67 Ho 18,4-35 28
68 Er 0,006 * 0,16 43 -
69 Tm 0,5-1,2 0,8
70 Yb 0,012 0Л8; 0,67 26-67 43 0,2—0,6 0,4
71 Lu 0,74 24-64 38 0,2-0,6 0,4
72 Hf 2,10 0,2-0,6 0,3
73 Та 0,8-1,8 1,3
82 Pb 0,84—1,4 1,0
90 Th 0,31 0,04—0,20 0,11
92 U 0,14
среднее 27 [98].
100 Часть II
Таблица 5.2в. Коэффициенты распределения минерал/матрица для редкоземельных элементов некоторых акцессорных минералов дацитовых и риолитовых пород
Алланит (1 определение) Апатит Циркон
Пределы Среднее Пределы Среднее
57 La 820
58 Се 635 17-53 31 2,3-7,4 4,2
60 Nd 460 21-81 50 2,0-6,5 3,6
62 Sm 205 21—90 54 2,6-6,5 4,3
63 Eu 80 15-21 27 1,1—5,2 3,4
64 Gd 130 22 *
65 Tb 71
66 Dy 17-69 42 38 54 48
68 Er 14—51 31 120-150 140
70 Yb 8,9 9-37 21 240-300 280
71 Lu 7,7 8-30 17 280 -390 345
* Если имеется всего одно или два определения, среднее не приводится, значения даны в колодке «Пределы».
Источники данных для табл. 5.2а—5.2в: [38, 79, 86, S5, 98, 103, 142, 157, 16G, 177, 178, 183, 201. 228, 229, 259, 278, 280, 279, 288/ 293, 306, 347, 348, 349].
Пользуясь табл. 5.2а — 5.2в, можно рассчитать коэффициент распределения какого-либо элемента для пары минерал — минерал путем деления среднего коэффициента для одного минерала на среднее значение коэффициента для другого.
5.4.3. Экспериментальные системы. Исследовать зависимость коэффициентов распределения от температуры, давления и состава можно количественно, с помощью экспериментальных методов. В качестве исходного в эксперименте можно использовать как синтетический, так и природный материал с добавками представляющего интерес элемента. Главное ограничение такого подхода сострит в том, что экспериментальные системы не могут точно совпадать с природными, но в некоторых случаях они могут быть весьма близкими. Базальтовые составы исследовались многократно, имеется несколько работ и в области кислых составов. Синтетические составы обычно выбираются в системах диопсид — альбит — анортит, форстерит — анортит — диопсид или форстерит — анортит — кремнезем.
Ирвинг [200] сделал превосходный обзор экспериментальных исследований распределения элементов между кристаллами и' жидкостью, главные результаты которых мы рассмотрим ниже; подробности читатель сможет найти в указанной работе. Экспериментальные работы сконцентрированы на ограниченном наборе элементов, особенно на переходных элементах от 8с до Си, р.з.э., Бг, ИЬ и Ва, хотя исследовался широкий круг минералов, включая главные породообразующие минералы: полевые шпаты, оливин, ортопироксен, клинопироксен, амфиболы и гранаты.
5. Сведения о распределении элементов 10 1
Зависимость от температуры. В большинстве систем коэффициенты распределения в той или иной, мере зависят от температуры. В некоторых они зависят сильно, например коэффициенты для Бг и Ва в плагиоклазе, для Сг в клинопироксе-не и для некоторых редких земель в гранате. В качестве примера на рис. 5.4 показана зависимость от температуры коэффициента распределения Эг между полевым шпатом и базальтовым расплавом.
Зависимость к от температуры обычно можно выразить в виде уравнения (оно похоже на интегрированную форму уравнения Вант-Гоффа для зависимости константы равновесия реакции от температуры):
1п/г = —- + ?, (5.3)
где А и В — константы, Т — температура в градусах Кельвина. Судя по экспериментальным данным, константа А обычно > + а константа В редко близка или равна нулю; обычно она составляет довольно большое отрицательное число (см. рис. 5.4). Таким образом, коэффициент разделения, как правило, уменьшается с ростом температуры, хотя в некоторых случаях (например, при разделении Бт между гранатом и жидкостью [445]) зарегистрировано его увеличение.
Пока не установлено, в какой степени небольшие вариации в составе расплава влияют на величины А и В (см. ниже). Уровень экспериментальной изученности еще не позволяет установить величины'Л и В для различных элементов в различных па-рах минерал — жидкость. Экспериментальные результаты темпе менее находятся в согласий с данными, полученными на природных образцах горных пород (см. предыдущий раздел).
Зависимость от давления. Экспериментальных исследований зависимости к от давления очень немного, хотя уже первые результаты указывают на то, что эта зависимость может быть значительной.
Зависимость от состава. При исследованиях распределения элемента между силикатными расплавами сложного состава и минералами — сериями твердых растворов фактиче
1077", К'
Рис. 5.4. Зависимость коэффициента распределения (в весовых долях) стронция между плагиоклазом и расплавом базальтового состава от обратной температуры (К-1) [381].
