表 6.6 母子体元素在常见矿物相的固/液分配系数
元素 |
橄榄石 |
斜方辉石 |
单斜辉石 |
石榴子石 |
斜长石 |
---|---|---|---|---|---|
Rb |
2 × 10-4 |
3 × 10-3 ~ 3 × 10-4 |
0.03 ~ 2 × 10-3 |
0.01 ~ 2 × 10-3 |
0.02 ~ 0.07 |
Sr |
10-3 ~ 10-4 |
0.02 ~ 7 × 10-4 |
0.1 ~ 0.5 |
0.08 ~ 2 × 10-3 |
1.5 ~ 4.4 |
Sm |
0.01 ~ 7 × 10-4 |
0.022 ~ 3 × 10-3 |
0.026 ~ 0.09 |
0.05 ~ 0.22 |
|
Nd |
7 × 10-3 ~ 5 × 10-4 |
0.013 ~ 2.2 × 10-4 |
0.065 ~ 0.17 |
0.015 ~ 0.087 |
|
U |
0.04 |
1 × 10-4 |
0.05 |
0.003 |
|
Th |
0.05 |
0.04 |
0.05 | ||
Pb |
0.02 ~ 0.04 |
0.11 ~ 0.78 |
对于连续分离部分熔融、即地幔每次发生少量熔融即被移去,熔体进入地壳。对这种过程,给于它和平衡部分熔融完全相似的考虑,可以得到:
D Nd
l DSm
f D Sr
D Rb
(1 − F)
(1 − F)
Z1 − 1
Z2 − 1
(6.86)
s (1 − F) Z1 − 1
f Z
(6.87)
(1− F) 2 − 1
其中
1 1 1 1
Z1 =
Sm
−
DNd
,Z2 =
Rb
- 。
DSr
两种熔融过程得到的结果基本是一致的。而且分离部分熔融使不相容元素更快地进入液相,并且和实际观察值更为接近。例如当F很小时,Rs ≈ Z1 / Z2 = -0.22。而大洋地区各种玄武岩的Nd - Sr同位素反相关的R s 大约为
-0.25。因为整个地壳不可能是一次平衡熔融产生,而是不断地多次低程度熔融的最终结果,所以分离熔融更接近实际。图 6.11 表示了平衡部分熔融和分
离部分熔融时不同 F 值对 fSm/Nd 和 fRb/Sr 影响的差异。