主要观点总结
本文研究了花岗闪长岩和玄武岩风化过程中的稀土元素分异行为。通过对湖南攸县玄武岩风化剖面样品进行酸淋滤处理,结合福建仙游花岗闪长岩剖面的矿物学及元素地球化学数据,发现全岩样的稀土元素分异特征受原生矿物影响,而酸溶态组分的稀土元素分异特征与次生黏土矿物相关。pH值变化对磷酸盐矿物溶解有促进作用,进而影响中稀土元素行为。通过联用酸溶态组分的稀土含量参数及轻、重稀土分异程度参数,可以精确示踪风化成土过程的不同阶段。本研究为评估岩石风化程度提供了有效方法。
关键观点总结
关键观点1: 研究发现全岩样的稀土元素分异特征主要反映成土母质信息,而酸溶态组分的稀土元素分异特征则代表风化过程中的环境信息。
通过对湖南攸县玄武岩和福建仙游花岗闪长岩的风化剖面进行研究,发现原生矿物和次生黏土矿物对稀土元素分异的影响。
关键观点2: pH值变化对磷酸盐矿物溶解有促进作用,进而影响中稀土元素行为。
研究指出,酸溶态组分的中稀土元素组成信息可能不具有地质意义,需要谨慎分析。
关键观点3: 通过联用酸溶态组分的稀土含量参数及轻、重稀土分异程度参数,可以有效消除岩性因素的影响,精确示踪风化成土过程的不同阶段。
这种联用方法可以作为剖面风化程度的替代性指标,为评估岩石风化程度提供了有效方法。
正文
花岗闪长岩和玄武岩风化过程中的稀土元素分异
陈庆华,苏妮
*
,杨承帆,杨守业
同济大学 海洋地质国家重点实验室,上海
200092
引用此文:
陈庆华,苏妮,杨承帆,杨守业.
2024
. 花岗闪长岩和玄武岩风化过程中的稀土元素分异. 矿物岩石地球化学通报,
43
(
4
):
829
–
842
.
doi
:
10
.
3724
/
j
.
issn
.
1007
-
2802
.
20240073
Chen
Q
H
,
Su
N
,
Yang
C
F
,
Yang
S
Y
.
2024
.
Fractionation
of
rare
earth
elements
in
the
weathering
processes
of
granodiorite
and
basalt
.
Bulletin
of
Mineralogy
,
Petrology
and
Geochemistry
,
43
(
4
):
829
–
842
.
doi
:
10
.
3724
/
j
.
issn
.
1007
-
2802
.
20240073
摘要:
稀土元素(
REE
)在表生风化过程中表现出独特的分布规律与分异特征,对于示踪化学风化和成土过程意义重大。本研究对湖南攸县玄武岩风化剖面样品进行了酸淋滤处理(
1
mol/L HCl
淋滤),并分别测试了残渣态、酸溶态组分的元素地球化学组成。结合前人在福建仙游花岗闪长岩剖面的矿物学及元素地球化学数据,对比研究了花岗闪长岩和玄武岩风化过程中的稀土元素分异行为。结果表明,仙游剖面与攸县剖面全岩样轻、重稀土分异特征受原生矿物(如富稀土难溶副矿物、斜长石)影响明显,多代表成土母质信息;两剖面的酸溶态组分轻、重稀土分异特征与次生黏土矿物组成相关(高岭石影响明显,蒙脱石无影响),多反映环境信息;
pH
值变化以促进磷酸盐矿物溶解的方式深刻影响着中稀土元素行为,因此酸溶态组分的中稀土元素组成信息不具地质意义。研究揭示,通过对风化剖面酸溶态组分稀土含量参数(
ΣREE
)及轻、重稀土分异程度参数
(La/Yb)
P
的联用,可有效消除岩性(成土母质)因素的影响,精确示踪风化成土过程的不同阶段,从而可以作为剖面风化程度的替代性指标。
3.1
风化剖面矿物组成、粒度及
pH
值特征
3.2
风化剖面风化程度特征及全岩样
REE
组成
3.2
风化剖面风化程度特征及全岩样
REE
组成
4.1
矿物组成对
REE
分异的控制
4.2 pH
值对
MREE
亏损程度的控制
4.3
酸溶态组分
REE
分异行为对风化成土过程的指示意义
5
结论
图
1
研究区区位图及采样剖面图(据
Suetal
.,
2015
修改)
图
3
仙游和攸县剖面全岩样粒径、
pH
值、淋出率、
CIA
及
REE
相关参数变化图
图
4
仙游和攸县剖面全岩样与酸溶态组分
REE
球粒陨石及母岩标准化配分模式图