- CÁC NGUYÊN TỐ VẾT: CÁC NGUYÊN TỐ VẾT: - Các nguyên tố vết có vai trò quan trọng trong nghiên cứu thạch luận. Các nguyên tố vết có vai trò quan trọng trong nghiên cứu thạch luận. - Các nguyên tố vết thường được sử dụng: Rb, Sr, Nb, Zr, Hf, Ba, Th, U, Các nguyên tố vết thường được sử dụng: Rb, Sr, Nb, Zr, Hf, Ba, Th, U, Ga, Sc, Cs, La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Er, Tm, Yb, Lu,… Ga, Sc, Cs, La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Er, Tm, Yb, Lu,… - THƯỜNG ĐƯỢC CHIA THÀNH CÁC NHÓM: THƯỜNG ĐƯỢC CHIA THÀNH CÁC NHÓM: - Nhóm nguyên tố đất hiếm: La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Er, Tm, Yb, Lu,… Nhóm nguyên tố đất hiếm: La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Er, Tm, Yb, Lu,… - Nhóm nguyên tố lithofil có bán kính ion lớn (Large Ion Lithophil Elements - Nhóm nguyên tố lithofil có bán kính ion lớn (Large Ion Lithophil Elements - LILE): LILE): (K, Rb, Cs, Ba, Pb2+, Sr, Eu2+). (K, Rb, Cs, Ba, Pb2+, Sr, Eu2+). - Nhóm nguyên tố có trường lực mạnh (High Field Strength Elements – Nhóm nguyên tố có trường lực mạnh (High Field Strength Elements – HFSE): HFSE): ( ( REE, Th, U, Ce, Pb4+, REE, Th, U, Ce, Pb4+, Zr, Hf, Ti, Nb, Ta Zr, Hf, Ti, Nb, Ta ). ). - Các nguyên tố quặng cũng được sử dụng để phân biệt các tổ hợp đá Các nguyên tố quặng cũng được sử dụng để phân biệt các tổ hợp đá mafic-siêu mafic có nguồn gốc khác nhau: mafic-siêu mafic có nguồn gốc khác nhau: Cu, Ni, Co, Cr, V. Cu, Ni, Co, Cr, V. - CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH: - XRF XRF - Kích hoạt Neutrron (Instrumental Neutron activation analyse - INAA). Kích hoạt Neutrron (Instrumental Neutron activation analyse - INAA). - ICP-MS. ICP-MS. THẠCH LUẬN CÁC ĐÁ MAGMA VÀ BIẾN CHẤT THẠCH LUẬN CÁC ĐÁ MAGMA VÀ BIẾN CHẤT Phần II Phần II CÁC NGUYÊN TỐ VẾT (vi lượng) MỘT SỐ KHÁI NIỆM MỘT SỐ KHÁI NIỆM Hệ số phân bố: Hệ số phân bố: K K D D (D)=C (D)=C kv kv /C /C lỏng; lỏng; C C kv kv – – nồng độ (hàm lượng) của nguyên tố nồng độ (hàm lượng) của nguyên tố trong pha rắn (khoáng vật). trong pha rắn (khoáng vật). C C lỏng lỏng – – nồng độ nguyên tố trong pha lỏng nồng độ nguyên tố trong pha lỏng (dung thể). (dung thể). Các nguyên tố có Các nguyên tố có K K D < 1 ít có khuynh D < 1 ít có khuynh hướng tích tụ trong khoáng vật (ít có khả hướng tích tụ trong khoáng vật (ít có khả năng đi vào cấu trúc tinh thể của khoáng năng đi vào cấu trúc tinh thể của khoáng vật mà được lưu giữ trong dung thể. Những vật mà được lưu giữ trong dung thể. Những nguyên tố này được gọi là các nguyên tố nguyên tố này được gọi là các nguyên tố không tương thích ( không tương thích ( incompatible incompatible elements ) elements ) Các nguyên tố có Các nguyên tố có K K D > 1 được gọi là D > 1 được gọi là nguyên tố tương thích ( nguyên tố tương thích ( compatible compatible elements). Chúng có khuynh hướng tích tụ elements). Chúng có khuynh hướng tích tụ trong khoáng vật do có bán kính Ion gần gũi trong khoáng vật do có bán kính Ion gần gũi với các nguyên tố tạo đá. với các nguyên tố tạo đá. Table 9-1. Partition Coefficients (C S /C L ) for Some Commonly Used Trace Elements in Basaltic and Andesitic Rocks Olivine Opx Cpx Garnet Plag Amph Magnetite Rb 0.010 0.022 0.031 0.042 0.071 0.29 Sr 0.014 0.040 0.060 0.012 1.830 0.46 Ba 0.010 0.013 0.026 0.023 0.23 0.42 Ni 14 5 7 0.955 0.01 6.8 29 Cr 0.70 10 34 1.345 0.01 2.00 7.4 La 0.007 0.03 0.056 0.001 0.148 0.544 2 Ce 0.006 0.02 0.092 0.007 0.082 0.843 2 Nd 0.006 0.03 0.230 0.026 0.055 1.340 2 Sm 0.007 0.05 0.445 0.102 0.039 1.804 1 Eu 0.007 0.05 0.474 0.243 0.1/1.5* 1.557 1 Dy 0.013 0.15 0.582 1.940 0.023 2.024 1 Er 0.026 0.23 0.583 4.700 0.020 1.740 1.5 Yb 0.049 0.34 0.542 6.167 0.023 1.642 1.4 Lu 0.045 0.42 0.506 6.950 0.019 1.563 Data from Rollinson (1993). * Eu 3+ /Eu 2+ Italics are estimated Rare Earth Elements B¸n kÝnh ion vµ ho¸ trÞ cña c¸c nguyªn tè B¸n kÝnh ion vµ ho¸ trÞ cña c¸c nguyªn tè C¸c nguyªn tè chÝnh C¸c nguyªn tè chÝnh C¸c nguyªn tè vi l îng C¸c nguyªn tè vi l îng ion ion b¸n kÝnh ( )Ǻ b¸n kÝnh ( )Ǻ ion ion b¸n kÝnh ( )Ǻ b¸n kÝnh ( )Ǻ Si Si 4+ 4+ Al Al 3+ 3+ Fe Fe 2+ 2+ Mg Mg 2+ 2+ Ca Ca 2+ 2+ Na Na + + K K + + Ti Ti 4+ 4+ 0.48 0.48 0.61 0.61 0.69 0.69 0.80 0.80 1.08 1.08 1.10 1.10 1.46 1.46 0.69 0.69 P P 5+ 5+ Rb Rb + + Sr Sr 2+ 2+ Ba Ba 2+ 2+ Zr Zr 4+ 4+ Nb Nb 5+ 5+ La La 3+ 3+ Y Y 3+ 3+ 0.25 0.25 1.57 1.57 1.21 1.21 1.44 1.44 0.80 0.80 0.72 0.72 1.13 1.13 0.98 0.98 SỬ DỤNG NGUYÊN TỐ VẾT TRONG SỬ DỤNG NGUYÊN TỐ VẾT TRONG LUẬN GIẢI BỐI CẢNH ĐỊA ĐỘNG LỰC CỔ LUẬN GIẢI BỐI CẢNH ĐỊA ĐỘNG LỰC CỔ Hầu hết các nguyên tố vết là các nguyên tố kém linh động, ít chịu ảnh Hầu hết các nguyên tố vết là các nguyên tố kém linh động, ít chịu ảnh hưởng của các quá trình biến đổi, biến chất ở tướng thấp. hưởng của các quá trình biến đổi, biến chất ở tướng thấp. Các dung thể magma có nguồn gốc khác nhau (manti-vỏ) hoặc được tạo Các dung thể magma có nguồn gốc khác nhau (manti-vỏ) hoặc được tạo thành do các cơ chế khác nhau chứa hàm lượng các nguyên tố vết khác thành do các cơ chế khác nhau chứa hàm lượng các nguyên tố vết khác nhau. nhau. Có thể biểu diễn đơn giản bằng các biểu đồ 2 hoặc 3 cấu tử. Có thể biểu diễn đơn giản bằng các biểu đồ 2 hoặc 3 cấu tử. Ngoài ra có thể sử dụng các cặp tỷ lệ: Cr-Y; Nb-Zr; Nb – Y, La/Yb – Th/Yb, Ngoài ra có thể sử dụng các cặp tỷ lệ: Cr-Y; Nb-Zr; Nb – Y, La/Yb – Th/Yb, … … Figure 9-8. Figure 9-8. (a) (a) after Pearce and Cann (1973), after Pearce and Cann (1973), Earth Planet, Sci. Lett., Earth Planet, Sci. Lett., 19 19 , 290-300 , 290-300 . . (b) (b) after Pearce (1982) after Pearce (1982) in in Thorpe (ed.), Andesites: Orogenic andesites and related rocks. Wiley. Chichester. pp. 525-548 Thorpe (ed.), Andesites: Orogenic andesites and related rocks. Wiley. Chichester. pp. 525-548 , Coish et al. (1986), , Coish et al. (1986), Amer. J. Sci., Amer. J. Sci., 286 286 , 1-28 , 1-28 . . (c) (c) after Mullen (1983), after Mullen (1983), Earth Planet. Sci. Lett., Earth Planet. Sci. Lett., 62 62 , 53-62. , 53-62. VỊ TRÍ THÀNH PHẦN CỦA BASALTS CẤU TRÚC SÔNG VỊ TRÍ THÀNH PHẦN CỦA BASALTS CẤU TRÚC SÔNG HIẾN TRÊN BIỂU ĐỒ TƯƠNG QUAN ZR/Y - ZR HIẾN TRÊN BIỂU ĐỒ TƯƠNG QUAN ZR/Y - ZR 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 2 0 A - W i th i n P l a t e B a s a l t s B - I s l a n d A r c B a s a l t s C - M i d O c e a n R i d g e B a s a l t s A C Z r Z r / Y Vị trí thành phần của trachyryolit và granosyenit trũng Tú Vị trí thành phần của trachyryolit và granosyenit trũng Tú Lệ trên biểu đồ tương quan Rb – Y+Nb và Nb - Y Lệ trên biểu đồ tương quan Rb – Y+Nb và Nb - Y 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 S y n - C O L G W P G O R GV A G Y + N b R b 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 V A G + S y n - C O L G W P G O R G Y N b BIỂU ĐỒ PHÂN BỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM BIỂU ĐỒ PHÂN BỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM Các nguyên tố sắp xếp theo thứ tự tăng dần nguyên Các nguyên tố sắp xếp theo thứ tự tăng dần nguyên tử lượng tử lượng Mức độ tương thích tăng dần từ trái qua phải Mức độ tương thích tăng dần từ trái qua phải Hàm lượng Hàm lượng La Ce Nd Sm Eu Tb Er Dy Yb Lu La Ce Nd Sm Eu Tb Er Dy Yb Lu Chia hàm lượng của nguyên tố trong mẫu phân Chia hàm lượng của nguyên tố trong mẫu phân tích cho hàm lượng của nó trong chuẩn chondrit tích cho hàm lượng của nó trong chuẩn chondrit 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 56 58 60 62 64 66 68 70 72 sample/chondrite L La Ce Nd Sm Eu Tb Er Yb Lu Hàm lượng các nguyên tố vết trong vật chuẩn Hàm lượng các nguyên tố vết trong vật chuẩn Manti nguyên thủy Basalt sống núi đại dương 1 2 3 4 5 6 7 Cs Rb Ba Th U K Ta Nb La Ce Sr Nd P Hf Zr Sm Ti Tb Y Pb 0.019 0.860 7.560 0.096 0.027 252 0.043 0.620 0.710 1.900 23 1.290 90.4 0.350 11 0.385 1200 0.099 4.870 0.017 0.660 230 92 1300 0.810 6.900 0.094 0.026 260 0.040 0.900 0.630 28 0.350 11 0.380 1300 4.600 0.023 0.635 6.990 0.084 0.021 240 0.041 0.713 0.708 1.833 21.1 1.366 0.309 11.2 0.444 1280 0.108 4.550 0.071 0.018 0.550 5.10 0.064 0.018 180 0.040 0.560 0.551 1.436 17.80 1.067 0.270 8.30 0.347 960 0.087 3.400 Sr K 2 O% Rb Ba Th Ta Nb Ce P 2 O 5 % Zr Hf Sm TiO 2 % Y Yb Sc Cr 120 0.15 2.00 20.0 0.20 0.18 3.50 10.0 0.12 90 2.40 3.30 1.50 30 3.40 40 250 Rb Ba K 2 O% Th Ta Sr La Ce Nb Nd P 2 O 5 % Hf Zr Eu TiO 2 % Tb Y Yb Ni Cr 1.00 12.0 0.15 0.20 0.17 136 3.00 10.0 2.50 8.00 0.12 2.50 88.0 1.20 1.50 0.71 35.0 3.50 138 290 [...]... phân bố các nguyên tố vết trong basalt cao titan Sông Đà Đặc điểm phân bố nguyên tố vết trong các đá magma đới Sông Hiến Biểu đồ phân bố đa nguyên tố trong các đá mafic-siêu kiềm kali TBVN chuẩn hóa theo thành phần manti nguyên thủy 100000 W o o d , D A e t a l., 1 9 7 9 10000 1000 100 10 1 1 Cs Ba U Ta La Sr P Zr Ti Y NGHIÊN CỨU ĐỒNG VỊ Nghiên cứu đồng vị, ngoài việc xác định tuổi thành tạo đá magma. .. thành tạo đá magma còn giúp ích cho nghiên cứu đặc điểm chất nguồn cung cấp dung thể magma Nghiên cứu thạch luận hiện đại không thể thiếu các tài liệu đồng vị Các đồng vị phóng xạ và đồng vị bền Đồng vị phóng xạ thường dùng: Rb-Sr, Nd-Sm, K-Ar, Os-Re, U-ThPb hoặc U-Pb Các tỷ lệ đồng vị: 87Sr/86Sr (Basalt đại dương – 0,703-0,706; magma có nhiều yếu tố vỏ > 0,707, có thể đến 0,730-0,780) 144Nd/143Nd; eNd...BIỂU ĐỒ PHÂN BỐ ĐA NGUYÊN TỐ (Spider diagram) Separates LIL and HFS MORB-normalized Spider Figure 9-7 Ocean island basalt plotted on a mid-ocean ridge basalt (MORB) normalized spider diagram of the type used by Pearce (1983) Data from Sun and McDonough (1989) From Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology Prentice Hall Đặc điểm phân bố nguyên tố đất hiếm trong các loạt basalt... a m p 1 1 0 0 0 S So sánh đặc điểm phân bố đất hiếm trong các đá núi lửa và á núi lửa á kiềm trũng Tú Lệ u g h , 1 L V a n C h a n 0 0 1 0 5 L a P C e r E N d S m u T G d b H D y o T E r m L Y b P C TLH-1/1 TLH-9 TLH-9/1 1 a u e r E N d S m u T G d b H D y o T E r m L Y b u Đặc điểm phân bố đất hiếm trong lamprroit TBVN đối sánh với lamprroit các vùng khác nhau trên thế giới 5000 Gaussberg lamrpoite...   Ta© Tih M u C To T B TTµTm.KK TTn¹Tinª V¶ r TÖh ôg B n HThu Toa NQ n P¾n BS c ¬ Đặc điểm phân bố đất hiếm trong các xâm nhập mafic-siêu mafic cấu trúc Sông Hiến Biểu đồ phân bố đất hiếm của lezolit, basalt, gabro và ryolit cấu trúc Sông Hiến chứng tỏ chúng được hình thành từ một chất nền (substrat) giống nhau 1 0 0 0 P u s a p - 1 7 8 H - 1 8 2 V 1 9 8 9 1 B H gabbro an at h i n H 1 - H-158 H-161... U-Pb Các tỷ lệ đồng vị: 87Sr/86Sr (Basalt đại dương – 0,703-0,706; magma có nhiều yếu tố vỏ > 0,707, có thể đến 0,730-0,780) 144Nd/143Nd; eNd Đồng vị bền: O, S, C Biểu đồ 87Sr/86Sr - 143Nd/144Nd cho các đá mafic-siêu kiềm kali TBVN 0 5 1 3 0 S e a m o u n t B a s a lts (S o u th C h in a S e a ) 0 5 1 2 8 0 5 1 2 6 0 5 1 2 4 E T ib e t p o ta s s ic m a g m a s (4 0 -3 0 M a ) B u lk E a rth (3 0 M... u c o g r a n ite s ( R e d R iv e r f a u lt b e lt ) 0 8 0 7 0 9 87 S r /86S r 0 7 1 2 (3 0 M a ) C o n tin e n ta l C ru s t 0 7 1 5 Xác định tuổi đồng vị của basalt-komatit Sông Đà bằng các phương pháp Rb-Sr và Os-Re Sr/86Sr 0.706 87 0.7055 0.705 0.7045 0.704 0.7035 0.703 T = 257 ± 24 Ma 87 86 Sr/ Sr(0) = 0.70348 ± 5 0.7025 87 Rb/86Sr 0.702 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Sample B6865 B6887 B6892 G1456... 1.625 0.18 6.995 187 Re/ 188Os 1.183 0.0498 0.5077 1.025 0.1239 187 Os/ 188Os 0.12995 0.12546 0.12752 0.13005 0.12549 187 Os/ 188Os(i) 0.12501 0.12525 0.1254 0.12577 0.12498 Biểu đồ phổ tuổi (Ar-Ar) của các đá siêu kiềm kali Paleogen TBVN Лампроит Лампроит Лампроит сиенит абсарокит Лампроит Xác định tuổi quặng hóa Sb-Hg-Au bằng phương pháp Ar-Ar Sb-(Au) Dong Quang Sb-(Au) Ban Chang Sb-(Au) Nam Chay Sb-Hg-(Au) . analyse - INAA). - ICP-MS. ICP-MS. THẠCH LUẬN CÁC ĐÁ MAGMA VÀ BIẾN CHẤT THẠCH LUẬN CÁC ĐÁ MAGMA VÀ BIẾN CHẤT Phần II Phần II CÁC NGUYÊN TỐ VẾT (vi lượng) MỘT SỐ KHÁI NIỆM MỘT SỐ KHÁI. CÁC NGUYÊN TỐ VẾT: CÁC NGUYÊN TỐ VẾT: - Các nguyên tố vết có vai trò quan trọng trong nghiên cứu thạch luận. Các nguyên tố vết có vai trò quan trọng trong nghiên cứu thạch luận. - Các. Hầu hết các nguyên tố vết là các nguyên tố kém linh động, ít chịu ảnh hưởng của các quá trình biến đổi, biến chất ở tướng thấp. hưởng của các quá trình biến đổi, biến chất ở tướng thấp. Các dung