41. Свидетельства мантийной гетерогенности.
Изотопное отношение 87Sr/ 86Sr в системе является линейной функцией отношения Rb/Sr и почти линейная функция геологического возраста системы.
Отношение несовместимых элементов имеет сходство с изотопным отношением и очень полезно в дополнении к информации полученной по изотопам.
Когда коэффициент распределения (распределение редких элементов между кристаллами и жидкостью описывается коэффициентом распределения D) становиться маленьким и элемент предпочтительно перераспределяется в жидкость. Большинство редких элементов имеют D<<1. Эти элементы получили название – несовместимые.
Туркина. См стр 38.
42. Причины химических вариаций в мантии
Распределение редких элементов между кристаллами и жидкостью описывается коэффициентом распределения Di = Cis /Cil . Гольдшмит первый установил, что распределение редких элементов в минералах контролируется ионным радиусом и зарядом. Коэффициент распределения данного элемента может быть количественно описан через упругое напряжение этого элемента. Когда это напряжение большое вследствие несоответствия радиусов коэффициент становиться маленьким и элемент предпочтительно перераспределяется в жидкость. Большинство редких элементов имеют D<<1. Эти элементы получили название - несовместимые. Исключение составляют такие элементы как стронций в плагиоклазе, иттербий, лютеций и скандий в гранате, никель в оливине скандий в клинопироксене. Эти элементы не намного отличаются от главных элементов которые они замещаются и поэтому называются совместимыми. Таким образом большинство элементов периодической системы это редкие элементы и большинство из них несовместимы.
Главные элементы в расплавах образующихся из мантийных пород, по определению, являются совместимыми, и большинство из них буферируется минералами рестита и их концентрация в расплаве может варьировать не более чем в два раза. В противоположность, рассеянные элементы имеют обычно низкий коэффициент распределения и их концентрация в расплаве может на несколько порядков отличаться от концентрации в рестите в зависимости от степени плавления. Это видно из уравнения баланса масс для равновесной концентрации редких элементов в расплаве.
Туркина. См стр 35-38
43. Геохимические отличия базальтов срединно-океанических хребтов от базальтов океанических островов.
Типы магматических серий океанических островов
Толеитовые серии (источник типа OIT - ocean island tholeites) очень похожи на MORB (Mid Ocean Ridge Basalt), с небольшими минералогическими и химическими отличиями, объясняемыми большей мощностью земной коры под океаническими островами. Породы этих серий преобладают на океанических островах. Толеитовые базальты (SiO2>50%, обеднены Ol)
Щелочные серии (источник типа OIA - ocean island alkaline) делятся на 2 принципиально различных типа - недосыщенные кремнеземом (более распространены) и насыщенные кремнеземом (редки). Также щелочные серии делятся на натровые и калиевые по отношению Na/4 и K.
Обычно магматизм в горячих точках начинается с щелочных пород, затем следует стадия интенсивного вулканизма - обычно толеитовый.
Отличия от СОХ
Все породы океанических островов обогащены LILE (K, Rb, Cs, Ba, Pb2+, Sr)
K/Ba отношение в первичных магмах N-MORB > 100, в E-MORB около 30, в OIT -25-40 и в OIA < 20.
породы океанических островов обогащены HFSE (Th, U, Ce, Zr, Hf, Nb, Ta, Ti)
Zr/Nb в N-MORB > 30, в OIB < 10.
