资源学院021011－2班地球化学课程作业。
课程作业一元素的结合规律。
一、 在岩石圈内，下列元素主要表现出哪些亲合性质，并举矿物为例。
fe、cu、ni、au、ba、ca、zn、nb、hg
二、 在硅酸盐矿物中检出下列微量元素，试分析可能被下列微量元素类质同象置换的造岩元素，并加以说明。
rb、sr、ga、ti、li、ba、ge、ree、pb、ni、mn、sc
三、 说明在矿物中不存在下列类质同象置换关系的原因：
c4+→si4+ cu1+→na1+ sc3+→li1+
课程作业二含褐钇铌矿花岗岩中铌分配的平衡计算及类质同象分析（专题作业）
一、地质资料。
某地含褐钇铌矿花岗岩呈穹隆状产出，出露面积500多平方公里。侵入时代为石炭——二叠纪末。岩体分异良好，可见三个相（见图），各相特征见表1。
该岩体边缘相有铌的独立矿物——褐钇铌矿的工业富集，褐钇铌矿为岩浆期产物。对**相，边缘相的物质成分作进一步研究，得表2资料。根据加权平均计算该岩体的铌的平均含量为44ppm。
岩体分相示意图。
1． **相；2.过渡相， 3.边缘相；4.花岗岩；5.花岗岩—花岗闪长岩。
表1 花岗岩各相矿物特征。
表2 **相、边缘相矿物、岩石中铌分配的平衡计算表。
二、参考资料：
1． 矿物成分（通式）
黑云母 k(mg、fe)3[alsi3o10][oh、f]2
褐钇铌矿 ynbo4
独居石 （ce、la）po4
锆石 zrsio4
榍石 catisi2o5
钛铁矿 fetio3
2． 某些单矿物分析结果：
黑云母 li2o 0.39% tio2 0.1%
褐钇铌矿 σy2o3 37.03% σce2o3 2.91% uo2 3.96% tho2 1.03%
ta2o5 2.50% tio2 1.51%
独居石 tio2 3.14% zro2 0.70% tho2 3.61% sio2 3.64%
y2o3 3.53%
锆石 tio2 0.98% tho2 0.49% σtr2o3 0.50%
3． 岩体三个相ti/nb比值分别为：
**相 25 过渡相 24 边缘相 17
4． 铌在地壳中的丰度20ppm（维诺格拉多夫2023年）
三、计算步骤：（表2空栏计算方法）
求按一克岩石计，矿物中铌的含量：
如**相长石和石英中铌含量为7.3ppm，它们在岩石中占87.12%，则按一克岩石中长石和石英中铌含量应为：0.8712×7.3=6.36（μg）
那么长石和石英中铌含量占岩石中总铌含量之百分数为：
四、作业要求。
1． 计算表2所空各栏。
2． 通过分配平衡计算：
指出**相中铌含量不足部分的可能去向。
分析铌的存在形式。
3． 结合所给的参考资料，计算该岩体中铌的浓度克拉克值，并说明之。
4． 分析铌在一些矿物中的可能的类质同象置换。
5． 根据ti/nb比值在各相的变化，结合各相矿物成分，分析ti对nb的富集的影响。
课程作业三元素的地球化学迁移。
一、某地超基性岩、开始遭受轻微的蛇纹石化，继而蛇纹石化加强，最后自蛇纹石化转化为滑石—碳酸盐化。在这一蚀变过程中生成不同的ni、fe矿物组合。在弱蛇纹石化超基性岩中形成磁铁矿（fe3o4）和镍铁矿（ni3fe）组合；在中等蛇纹石化岩石中产出磁黄铁矿（fes）—黄硫镍矿（ni3s2）—镍铁矿（ni3fe）组合；继而在强蛇纹石化石中形成磁铁矿—黄硫镍矿组合，最后在岩体边缘形成滑石—碳酸盐蚀变带中形成磁铁矿—黄硫镍矿—针镍矿（nis）组合。
试根据矿物组合的更替情况，分析超基性岩蚀变由开始到结束，热液氧化还原条件变化的趋势。
二、河南某钼矿热液作用期自高温到低温有四个矿化阶段，各阶段主要矿物组合为：1.辉钼矿—黄铁矿—钾长石—石英组合；2.
黄铁矿—辉钼矿—石英组合；3.方铅矿—闪锌矿—磁黄铁矿—石英组合；4.磁铁矿—辉钼矿—沸石—方解石组合。
试分析自热液早阶段—晚阶段酸碱条件和氧化还原条件的变化趋势。
三、某地区蛇纹石化橄榄岩体中，沿裂隙形成贯入式块状磁黄铁矿（fe1-xs）—镍黄铁矿[（ni、fe）9s8]矿石。 在此块状硫化镍矿脉（i）旁的蛇纹石橄榄岩中，由于矿化影响，形成了如图所示的分带。内带（ii）宽5m，并出现极稀疏浸染状的镍黄铁矿[（ni、fe）9s8]颗粒；中带（iii）宽15m，为极稀疏浸染状镍黄铁矿和黄硫镍矿（ni3s2）分布带，外带（iv）宽大40m，在橄榄岩中只见极稀疏的散布着的黄硫镍矿细粒。
经采样分析知，原始橄榄岩含ni 0.25~0.03%，上述各带蛇纹石化橄榄岩中的ni含量也为0.
25~0.30%。但上述各带蛇纹石化橄榄岩中s含量则超过原始未蚀变的橄榄岩中的s含量。
并且由矿体向外，含量逐步降低：0.11%→0.
09%→0.07%→0.05%→进入背景含量。
要求：①根据上述资料说明硫和镍的迁移活动情况。
由铁和镍地球化学性质的差异说明由外带至内带，硫化物矿物组合由单纯的镍的硫化物→镍的硫化物+镍铁硫化物→镍铁硫化物变化的原因。（提示：从ni和fe的亲硫性强弱差异来考虑）。
i块状矿石脉内带（ii）矿石组合；镍黄铁矿。
ii-iv蛇纹石化橄榄岩中带（iii）矿石组合；镍黄铁矿+黄硫镍矿。
矿化） v蛇纹石化橄榄岩外带（iv）矿石组合；黄镍硫矿。
未矿化ni+2、ni2+）s2
课程作业四微量元素地球化学。
一、指出平衡常数，分配系数，元素比值之间有何差异？
二、某原始岩浆中ni含量为400ppm, cu为250ppm，总分配系数dni=2.6, dcu=0.45, 根据分异结晶模型，试求出：
1． 当1一f分别为.9时，残余熔浆中ni、cu含量各为多少？
2． ni、cu是否可通过岩浆分异结晶方式使其浓度达到工业品位（ni=0.3%, cu=0.4%）
3． 根据上述结果，你认为ni、cu要形成有价值工业矿床（岩浆型或热液型），需要什么特殊成矿条件？
三、在沉积岩中，常用b、sr/ba来判别岩层沉积环境为海相还是陆相。试根据b、sr、ba在沉积过程中地球化学行为，说明其判别依据。
课程作业五同位素地球化学。
一 、在碎屑岩、碳酸盐岩、泥质岩互层的沉积地层中进行rb-sr等时线成岩年龄测定工作，应采集什么岩石样品？为什么？应如何采样？
二、已知某石英二长岩的年龄为122ma，实测同位素比值为87rb/86sr=0.7964，87sr/86sr=0.70222，147sm/144nd=0.
0833，143nd/144nd=0.511855。求同位素初始比值（87sr/86sr）和（143nd/144nd），∈sr（t）、∈nd（t），nd同位素模式年龄，并用∈nd—∈sr同位素相关**分析此岩石的可能物质**。
基本参数：λ87rb=1.42×10-11a-1, λ147sm=0.
654×10-11a-1, (143nd/144nd) chur (0)=0.512638, (147sm/144nd)chur (0)=0.1967, (143nd/144nd)dm (0)=0.
51315, (147sm/144nd)dm (0)=0.21357, (87rb/86sr)ur (0)=0.0816, (87sr/86sr)ur (0)=0.
7045]
三、已知某矿带内矿脉石英中液包裹体的氢氧同位素组成如下：
试据以上数据判断成矿热液的可能成因。
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