微量元素分配係數

式中,Ci(礦物)是元素i在礦物中的含量:Cj(熔體)是元素元素i在熔體中的含量。 假設某種元素在礦物和熔體之間的分配係數等於1,則表明該元素均一地分配到礦物和熔體之中。 若分配係數大於1,則意味該元素擇優進入礦物相,其在所研究的礦物-熔體體系中是“相溶元素”。

在現代定量微量元素地球化學中,通常假設微量元素通過置換作用以固溶體的形式賦存礦物相中。由於微量元素的含量很低,如果把所賦存的礦物當做一種溶液,則這種溶液對於微量元素而言可稱之為稀溶液。在一定溫度、壓力下某兩個元素在平衡的相之間的關係遵循“能斯特”(Nernst)定律,其濃度比為一常數,又稱為能斯特分配係數,簡稱分配係數。可表達為:
kd=Ci(礦物)/Cj(熔體)
式中,Ci(礦物)是元素i在礦物中的含量:Cj(熔體)是元素元素i在熔體中的含量。例如,Rb在某火山岩的斜長石的斑晶中的含量是900ppm,而在基質中為200pm,那么Rb在該斜長石/矽酸鹽熔體間的分配係數就是4.5。
假設某種元素在礦物和熔體之間的分配係數等於1,則表明該元素均一地分配到礦物和熔體之中。若分配係數大於1,則意味該元素擇優進入礦物相,其在所研究的礦物-熔體體系中是“相溶元素”。如果分配係數小於1,則說明元素優先進入熔體相,是“不相容元素”。值得注意的是,微量元素的相容性和不相容性在不同的體系中是有差別的。
分配係數適用的條件是:1兩相必須平衡; 2溶質的濃度極小,從而符合稀溶液的亨特定律;3溶質在各相中的賦存形式相同;4各地質相(如礦物、熔體)化學成分均一。

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