基本介紹
- 中文名：對比值
- 外文名：Comparative value
- 類型：套用數學
- 屬於：測量學
簡介,稀土微量及微量元素對比值的相關分析,討論,結論,
簡介
對比值實際上即是以物質臨界狀態下的狀態參數為基準，對該物質在其他狀態下同種狀態參數的量度，反映了這一狀態與臨界狀態相距的程度。
稀土微量及微量元素對比值的相關分析
微量元素在地球化學“相”（固、熔、溶）的分配不受“相律”和化學計量的限制，而服從“稀溶液定律”（亨利定律），即當分配達平衡時，在各“相”間的化學勢相等，其活度正比於其摩爾濃度（條件為摩爾濃度極稀C→0），此時其濃度比為一常數（
），稱為分配係數或稱能斯特分配係數，它僅適用於服從“稀溶液定律”的微量元素。據此利用微量元素的配分比或配分模式研究物質來源就成為可能。
稀土元素的配分模式及其有關參數早已被人們用於岩石成因、成礦物質來源、成岩成礦物理化學條件，甚至地殼和地球等天體的形成和演化等研究。這不僅是因為稀土元素電子構型的特殊而具有相似的地球化學性質，除受岩漿熔融外基本不破壞它們的整體組成特徵，並且由於它們的分餾能靈敏地反映地質地球化學作用而具有明顯的示蹤效果，更重要的是除成礦作用的非平衡體系外，它們都屬於典型的稀有分散元素，即微量元素範疇而服從“稀溶液定律”和“能斯特定律”。據此，利用微量元素對比值的相關分析，便可對比研究地質（相）體之間的物質來源，且能相對定量地查找它們間的親緣程度以及各“相”間的平衡程度。現以珍珠黑曜岩中褐簾石斑晶與其玻璃質，以及湘南大義山花崗岩體不同超單元-單元岩體分別作為已知的同一體系不同礦物、熔體“相”和不同體系或同一體系不同地質體（相）進行稀土元素、微量元素對比值的相關分析為例，以對比其定量示蹤研究的效果，並論證其在物質來源研究中的可靠性和可行性。
珍珠黑曜岩中褐簾石斑晶與其玻璃質中稀土元素配分及其元素對比值的相關係數分析
黑曜岩中褐簾石斑晶與其玻璃質是典型的同一體系的不同“相”，即“固相”和“熔體相”，其礦物相（固相）和玻璃質（熔體相）的稀土元素含量（見表1），可視為同一體系不同“相”間的（動態）平衡分配。分別將其用球粒隕石平均含量標準化並分別作稀土元素配分曲線（如圖1）。從圖1中可以看出褐簾石與其玻璃質的稀土元素配分型式極為一致，表明它們為同一體系的不同（固、熔）兩相。
表1和圖1將褐簾石與玻璃的對應稀土元素含量及對應元素對的比值作相關分析，求得相關係數值分別為0.9803和0.7046，呈顯著正相關（α=0.05時，前者n=9，檢驗值F=0.602和後者n=36，F=0.324）。其相關係數值的大小可定量反映它們之間的平衡程度，0.9803接近1，即接近平衡。而0.7046遠大於其檢驗值0.324，亦接近平衡，且後者樣品數量多，可信度更高。表明礦物相與熔體相處於動態平衡，與實際相符合。
大義山超單元 -單元岩體微量元素 、稀土元素及元素對比值相關性分析
一、大義山超單元 -單元岩體劃分簡介
大義山複式岩體中超單元-單元的劃分及時代演化特徵見圖2和表2。從圖2和表2中可以看出，大義山複式岩體由南東向北西岩體時代從早到晚，岩石化學具有從中性→酸→偏鹼性的演化特徵，尤其是超單元岩體特徵之間。由於殼幔混熔程度不同（幔源成分遞減）而尤為明顯。據其殼幔混熔程度幔源成分由多到少、時代由老到新共劃分為觀音閣（T3）、湯市鋪（J2）、泥板田（J3）三個超單元；每個超單元又依其岩石演化特徵從早階段到晚階段劃分為四個單元（表2）。
表2超單元之間的演化主要為殼幔混溶程度物質來源的差異演化而決定（可視為不同體系，即不同源），其中後兩個（湯市鋪與泥板田）超單元由於混溶程度（幔源成分）差異不大，空間和時間關係較相近而具較多的共同特徵。超單元內的各單元岩體的演化是以同源結晶分異為主形成的演化差異（可視為同一體系的同源演化）。
圖2二、超單元-單元岩體微量元素、稀土元素及元素對比值的相關分析
依據大義山複式岩體超單元岩體及湯市鋪超單元中各單元岩體平均微量、稀土元素含量，分別作超單元和單元岩體之間的相關分析。由於大義山各超單元岩體成礦專屬性基本相同，故微量、稀土元素全元參與統計分析，而元素對剔除成礦元素，僅選取了21對參與統計分析（見表3）。
表3現按超單元和單元分別討論如下。
①超單元岩體相關性計算及分析
表4和表5分別是大義山三個不同超單元（J3、J2、T3）岩體19種微量元素，15個稀土元素及剔除成礦元素組合後的21對微量元素對比值的相關係數值。
表4從表4中可以看出，組成大義山複式岩體的三個超單元均有一定同源關係（均有同一地區的地殼成分）。三種類型的相關係數均達到不同程度的顯著相關（均大於各自的相關檢驗值F值），但由於超單元間主要為幔源成分混合程度不同而形成的差異演化，故相關係數值不高；但三種類型表中J2和J3的相關係數均較高，與其幔源混合程度相近時空關係較為密切的實際情況一致。三種類型的相關係數值由大到小基本反映其時空關係的緊密程度，即J3與J2高於J3與T3，T3與J2高於T3與J3的密切程度。
②超單元岩體中不同單元岩體相關性計算及分析
表5為大義山岩體湯市鋪超單元（J2）中4個單元岩體（從早到晚依次為J2Y、J2D、J2SH、J2J）微量、稀土元素及微量元素對比值的相關係數值。前已述及超單元岩體中不同單元岩體基本為同一岩漿體系由結晶分異作用演化的結果。因此，微量、稀土元素及元素對比值的相關係數值均呈極顯著的正相關，清楚地表明它們是同一體系的同源演化產物。其中以稀土元素及微量元素對比值的相關係數能進一步顯示其空間和時間的密切程度；尤其是微量元素對比值的相關係數值，從早到晚顯示出J2Y與J2D，J2D與J2SH，J2SH與J2J等相鄰單元岩體演化的密切關係和結晶分異的程度;其相關係數值從早到晚依次增高（由0.9244→0.9463→0.9974）。表明從早到晚，每相鄰的兩單元岩體同源演化程度增高,而分異程度降低。
討論
稀土元素四分組效應在對岩漿岩，尤其是花崗岩的成因類型、成岩環境、殼幔混熔程度（混熔比例）、岩漿演化方向、演化程度以及該岩體的成礦性（成礦能力），以及礦物、岩石、礦床的成因等研究中均有較廣闊的前景。
地質體包括礦物和岩石微量元素、稀土元素對的比值的相關分析，其相關係數的大小可相對定量地指示地質體之間、礦物與岩石之間的同源程度和在物質成分上的繼承程度，亦可研究同一體系中不同“相”之間（固-固、固-液、固-熔，如珍珠黑耀岩中褐簾石-玻璃質）的平衡程度，可省去稀土元素標準化及作圖，只須在計算機中對應地輸入分析數據（數據單位要統一），套用相關程式就能較快較準確地顯示所需要的相關係數，並可根據係數的高低進行岩體單元-超單元組合（如大義山岩體中的三個超單元和每一個超單元中的四個單元岩體），以檢驗野外劃分的準確性，還可以對岩石、礦物類型進行歸併。這是一種物質來源，尤其是成礦流體的物質來源以及體系中“相”平衡程度對比研究的簡單、直觀而有效的方法。
結論
綜上所述，無論是稀土元素還是除成礦元素之外的微量元素對的比值，均可用於不同地質體（相）的物源示蹤或成因對比和演化特徵的研究，且以微量元素對的比值指示性更強，其相關係數值的大小可定量的顯示地質體（相）的同源程度和同體系不同“相”間的平衡程度。相關係數值越大（接近1），就表明越接近同源，體系中相與相越接近平衡。微量元素的絕對含量由於較易受地質及地球化學成礦作用的影響而具有隨機性大、誤差大，不適用於相關分析研究。
