42. Причины химических вариаций в мантии

Распределение редких элементов между кристаллами и жидкостью описывается коэффициентом распределения Dⁱ = Cⁱ_s /Cⁱ_l . 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