海洋铪同位素演化及其对大陆物源与洋流变化的启示
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第 ３ ４卷
第 ３期
海
洋
学
报
Ｖ ｏ１ ４。Ｎ Ｏ ．３ ．３ Ｍ ａ １２ ｙ ２Ｏ
２１ ０ ２年 ５月
ＡＣＴＡ ＯＣＥＡＮＯＬＯＧＩ ＣＡ Ｎ Ｉ ＳＩ ＣＡ
海 洋 铪 同位 素 演 化 及 其 对 大 陆物 源 与 洋 流 变 化 的 启 示
胡 镕 凌 洪 飞 ， ， 陈天 宇
的发展 ， 它作 为示 踪 陆源风 化 输入和 洋 流循 环 改 变 的新指 标 才 越 来越 受到 关 注 。综 述 了全 球 大 洋 Ｈｆ同位 素现 代 分布 以及 新 生代 演 化特 点 ， 中最 重 要 的现 象 是 Ｎｄ Ｈｆ同位 素 投 影 图上 海 水 与岩 其 — 石具有 不 一致 的趋 势 线 。在这 些观 测 资料 的基 础上 着重 讨论 了 围绕 海洋 Ｈｆ同位 素 物源 争议 的一 系列 问题 ， 阐述 了海 洋 热 液 系统 、 陆差 异 风 化 、 岛 陆 架 沉 积 物 溶 解 等 对 海 洋 Ｈｆ的贡 献 以及 大 洋 ＨｆＮｄ存 留时 间不 一致 等对 海洋 Ｈｆ同位 素 的 影 响 等 。弄 清 Ｈｆ的 海洋 地 球 化 学行 为 ， 深 入 认 ， 对
壳 岩石 的 Ｎｄ和 Ｈｆ 同位素组成之 间呈 线性正相关 ， 被 称 为 “ 球 线 ”（ ｔ ｒｓ ｉ ｒ ｙ ￡ｆ １３￣ｄ４ 地 “ｅ ｅｔ ａ ａｒ ” Ｈ 一 ． ５Ｎ － ｒ ｒｌ ａ
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１ 引 言
铪 （ ） 于 高场强 元 素 ， 晶体 化 学 行 为上 非 Ｈｆ属 在 常类 似 于 锆 （ ｒ ， Ｚ ） Ｈｆ有 ６ 个 天 然 的 同 位 素 ：
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与 Ｓ Ｎｄ同位 素体 系相 类 似 ， ｕＨｆ ｍ— Ｌ — 同位 素体 系最 初也 是被 作 为岩 石地 球化 学 的示踪 体 系来 研究
壳幔 演化 ］ 。在地 幔部 分熔 融 形 成 的硅 酸 盐 岩 浆
中 ， （ ） Ｈｆ 别 相 对 于 钐 （ ｉ） Ｌ 钕 Ｎｄ 和 分 Ｓ 和 ｕ发 生 富 ｎ 集， 因此 硅 酸 盐 岩 浆 的 Ｃ Ｓ （ ｍ）ｃ Ｎｄ 和 ｃ Ｌ ） ｃ （ ） （ ｕ ／ （ ） Ｈｆ 比值 一般 低 于地 幔 源 区 ， 地 幔 部 分 熔融 残 余 而 固体 物 质 中这 两 个 比值 则 升 高 。放 射 成 因 Ｎｄ和
识 海洋 Ｈｆ 循环 以及 古海 洋 演化具 有 着重 要 的意 义 。 的
关键 词 ： 同位 素 ； 同位 素 ； 锰结 壳 ； 陆风 化 ； 铪 钕 铁 大 洋流 循环
中图 分 类 号 ： ７ ６ ４ Ｐ ３ ． ４ 文 献标 志 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ２ ３ ４ ９ （ ０ ２ ０ — ０ １ １ ０ ５ － １ ３ ２ １ ） ３０ ６ — １
度 Ｈｆ 比较 困难 ， 海水 Ｈｆ 故 同位素 的组 成最 初 主 要
基金 项 目 ： 国 大 洋矿 产 资源 研 究 开发 协会 “ 一 五 ” 目（ 中 十 项 ＤＹ一１－ １２２） １ ５０ — 。
作 者 简 介 ： 镕 （ ９８ ）女 ， 苏 省 宜 兴 市 人 ， 士研 究 生 ， 胡 １８ 一 ， 江 硕 研究 方 向 为 同 位 素 地 球 化 学 。Ｅ ｍａｌｈ ｒｎ ０ １ ＠ ｇ ｉ ｃｒ — ｉ ｕ ｏ ｇ ６ ８ ｍａｌ ｏ ： ． ｎ
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收 稿 日期 ： ０ 卜０ — ０ 修 订 日期 ： ０ 卜１ — ２ ２ １ ５１ ； ２ １ ｌＯ 。
（．南 京 大 学 内 生 金 属 矿 床 成 矿 机 制研 究 国 家 重 点 实 验 室 ， 苏 南 京 ２ ０ ９ ） １ 江 １ ０ ３
摘 要 ：尽 管海 洋铪 （ ） Ｈｆ 同位 素早在 ２ ０世 纪 ８ Ｏ年代 就 有 报道 ， 直 到 最 近 几年 随 着 分析 测 试 技 术 但
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海 洋 Ｈｆ同 位 素 研 究 始 于 ２ Ｏ世 纪 ８ Ｏ年 代 ，
Ｗｈｔ 等 首次 报 道 了海 洋 铁 锰 结 核 （ 洋 自生 沉 ｉ ｅ 海 积 的铁 锰 氧 化 物 ） Ｈｆ同位 素 组 成 。水 成 铁 锰 结 的 核 ／ 壳是从 海 水 中直 接沉 淀 的硬质 壳状 物质 ， 在 结 它 生 长过 程 中 会 吸 附 海 水 中 的 微 量 元 素 ， 且 Ｎｄ 并 ， Ｐ ， 等 元 素 和 同位 素 在 铁 锰 结 壳 中 的扩 散 速 率 ｂ Ｈｆ 很 低 ］ 即铁 锰 结 壳 每 一 层 形 成 以后 ， 中 的 这 ， 其 些 元素 和 同位 素就 保 持 不 变 ， 而 记 录 了结 壳形 成 从 过 程 中周 围海 水 的同位 素组 成演 化 。由于测 量低 浓
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海 洋 铪 同位 素 演 化 及 其 对 大 陆物 源 与 洋 流 变 化 的 启 示
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中 ， （ ） Ｈｆ 别 相 对 于 钐 （ ｉ） Ｌ 钕 Ｎｄ 和 分 Ｓ 和 ｕ发 生 富 ｎ 集， 因此 硅 酸 盐 岩 浆 的 Ｃ Ｓ （ ｍ）ｃ Ｎｄ 和 ｃ Ｌ ） ｃ （ ） （ ｕ ／ （ ） Ｈｆ 比值 一般 低 于地 幔 源 区 ， 地 幔 部 分 熔融 残 余 而 固体 物 质 中这 两 个 比值 则 升 高 。放 射 成 因 Ｎｄ和
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关键 词 ： 同位 素 ； 同位 素 ； 锰结 壳 ； 陆风 化 ； 铪 钕 铁 大 洋流 循环
中图 分 类 号 ： ７ ６ ４ Ｐ ３ ． ４ 文 献标 志 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ２ ３ ４ ９ （ ０ ２ ０ — ０ １ １ ０ ５ － １ ３ ２ １ ） ３０ ６ — １
度 Ｈｆ 比较 困难 ， 海水 Ｈｆ 故 同位素 的组 成最 初 主 要
基金 项 目 ： 国 大 洋矿 产 资源 研 究 开发 协会 “ 一 五 ” 目（ 中 十 项 ＤＹ一１－ １２２） １ ５０ — 。
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海 洋 Ｈｆ同 位 素 研 究 始 于 ２ Ｏ世 纪 ８ Ｏ年 代 ，
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