赵志丹岩石地球化学7-同位素示踪
赵志丹岩石地球化学微量处理精品PPT课件
孙贤鉥 (1943-2005)
孙贤鉥博士(哥伦比亚大学, 1973)
孙贤鉥
(1943-2005)
(哥伦比亚大学, 1973)
国内设立了—孙贤鉥地球化学青年科学家奖
第一届，2006, 徐义刚； 第二届，2007, 王 强； 第三届，2008, 杨进辉； 第四届，2009, 赵子福; 第五届，2010, 袁洪林； 第六届，2011, 朱弟成；
Sun S-S & MacDonough WF , 1989
Sun S-S, McDonough WF. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: Saunders, A.D., Norry, M.J. (Eds.), Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society London. Special Publications, vol. 42, pp. 313–345.
Trace element concentrations normalized to chondrite (primitive mantle) of ……
Os同位素在花岗岩物质来源示踪中的初步研究: 以湖南骑田岭岩体为例
项目资助：深部探测技术与实验研究专项“ 南岭成矿带地壳岩 浆 系 统 结 构 探 测 实 验 ” （ 项 目 编 号： Ｓ ｉ ｎ ｏ Ｐ ｒ ｏ ｂ ｅ ０ ３ ０ １ ） 、 中国地质科学院基本科研 业务费项目“ 高精度铼锇同位素与现场实验测试技术研究在南岭矿集区中典型应用” （ 项 目 编 号： ２ ０ １ １ Ｃ Ｓ Ｊ ０ １ ） 、 中国地质大调查“ 我 １ ２ １ ２ ０ １ ０ ６ ３ ３ ９ ０ ３ ） 、 中国地质大调查“ 南岭地区岩浆岩成矿专属性研究” 项目（ 项 国重要矿产和区域成矿规律研究” 项目（ 项目编号： 目编号： １ ２ １ ２ ０ １ １ １ ２ ０ ９ ８ ９ ） 等资助。 第一作者简介：李超（ １ ９ ８ ３－） ， 男， 硕士研究生， 从事 Ｒ ｅ Ｏ ｓ 同位素研究。 通信作者：屈文俊（ １ ９ ６ ４－） ， 研究员， 从事同位素年代学研究。 Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ：Ｒ ｅ Ｏ ｓ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ
卷（ Ｖ ｏ ｌ ｕ ｍ ｅ ） ３ ６ ， 期（ Ｎ ｕ ｍ ｂ ｅ ｒ ） ３ ， 总（ Ｓ Ｕ Ｍ） １ ３ ４ 页（ Ｐ ａ ｇ ｅ ｓ ）３ ５ ７ ３ ６ ２ ， ２ ０ １ ２ ， ８ （ Ａ ｕ ｇ ｕ ｓ ｔ ，２ ０ １ ２ ）
大地构造与成矿学
Ｇ ｅ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｉ ｃ ａｅ ｔ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｏ ｇ ｅ ｎ ｉ ａ
０ ． １ ２ ） （ Ｓ ｈ ｉ ｒ ｅ ｙａ ｎ ｄＷａ ｌ ｋ ｅ ｒ ，１ ９ ９ ８ ） ， 而在地壳中 Ｏ ｓ 的 含量很低， Ｒ ｅ ／ Ｏ ｓ 较 高， 并且具有较高的放射成因
８ ７ １ ８ ８ Ｏ ｓ 同位素组成（ 上地壳１ Ｏ ｓ ／ Ｏ ｓ＝１ ． ６ ９ ） （ Ｅ ｓ ｓ ｅ ｒ
赵志丹岩石地球化学6-同位素定年
A. 确定地质体的年龄 ——称为同位素地质年代学 Isotopic geochronology
B. 探讨岩石成因 ——称为同位素地质学/地球化学 Isotope geology / Isotope geochemistry
同位素地球化学及其研究思路
同位素地球化学——
同位素地球化学是研究地球及其他星 体中核素的形成、丰度及在自然作用 中分馏和衰变规律的科学。
N= N0e-λt， N与t为指数函数。
N或D*的原子数
1 20 No
1 00
80
D*= No(1 -e- t)
60
40
20
Do= 0
0
0
1
N= Noe- t
2
3
时间/ 以半衰期为单位
设衰变产物子体的原子数为
D*，当t=0时，D*=0，经时
间t的衰变反应，则：
D*=N0-N 将上式分别代入N=N0e-λt ，得
P.J.Patchett等 ， 1981 Godw in， 1962
Rb-Sr法
Rb－Sr体系
Rb衰变
3877Rb3887Sr E
衰变常数值1.42×10-11y-1 (Steiger和Jager,1977)，
属于β—衰变：
原子核中一个中子分裂为一个质子和一个电子（即β—质点），β—质点 被射出核外，同时放出中微子ν。如果以X代表母核，Y代表子核，β衰 变的反应通式为： AZX→AZ+1Y+β—+ν+E (Z：原子序数；A：原子量；ν：中微子；E：能量) 衰变后核内减少一个中子，增加1个质子，新核的质量数不变，核电荷 数加1，变为周期表右侧的相邻元素。如：上述的8737Rb→8738Sr 衰变前后原子核的总质量不变，因此8737Rb与8738Sr又被称为同量异位 素
桐柏山地壳结构的Pb同位素地球化学示踪研究
第!"卷第!#期"##"年!#!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!月桐柏山地壳结构的!"同位素地球化学示踪研究!张宏飞张本仁张海祖钟增球索书田王林森中国地质大学地球科学学院，武汉!"##$!%##%&#"&#’收稿，%##%&#’&(#收修改稿摘要出露于桐柏山一带的桐柏杂岩，其放射成因<=同位素组成介于低放射成因<=同位素组成的大别核部杂岩和相对高放射成因<=同位素组成的大别超高压变质杂岩之间，侵入于桐柏杂岩的鸡公山花岗岩明显不同于桐柏杂岩的<=同位素组成，而与大别核部杂岩具有相似的<=同位素组成9根据<=同位素组成在地壳垂向剖面上的变化模型及花岗岩的岩浆源区分析，指出在区域地壳结构上，桐柏杂岩是位于大别核部杂岩之上但位于超高压变质杂岩之下的一个岩系9东部大别地区由于地壳剥露程度高，在大别核部杂岩之上的桐柏杂岩基本没有得到保存，而在桐柏地区，地壳剥露相对较浅，在桐柏杂岩之下的深部地壳中仍有类似于东部大别核部杂岩的分布9因此，在造山带的地壳结构上，桐柏地区和大别地区的地壳基底组成是统一的，现今它们在造山带中的分布仅仅反映造山带地壳不同暴露截面的差异9关键词!"同位素桐柏杂岩花岗岩大别核部杂岩地壳结构造山带不同区段基底岩块之间在地壳垂向剖面上的结构位置是建立造山带形成与演化模型的关键所在9地壳垂向剖面上的<=同位素化学结构研究表明［(，%］，<=同位素组成显示从下部地壳相对贫放射成因<=同位素组成到上部地壳相对富放射成因<=同位素组成为特征的规律变化9因此，根据<=同位素组成在地壳垂向剖面上的这一变化特征，可研究地壳中不同块体的上、下层次关系9在大别地区，大别核部杂岩（北大别杂岩）和超高压变质杂岩代表造山带的基底岩块，根据它们的<=同位素组成，结合花岗岩对地壳深部物质组成的示踪及构造学研究，已确定了大别核部杂岩位于超高压变质杂岩之下的地壳结构［"，!］9在桐柏山一带，作为基底岩块的桐柏杂岩与大别基底岩块在地表空间分布上相互独立，先前根据桐柏杂岩与大别基底岩块的岩石组合和元素地球化学对比研究［’，+］，认为桐柏杂岩与大别地区的核部杂岩可进行相互对比，它们属同一岩系，而明显不同于大别超高压变质岩系，但这些研究缺乏同位素地球化学研究的有力支持9本文通过桐柏杂岩及侵入其中花岗岩的<=同位素地球化学研究，结合已发表的大别核部杂岩和超高压变质杂岩的<=同位素资料［"］，确定桐柏地区和大别地区暴露基底岩块在地壳结构中的位置，这对统一阐明桐柏地区和大别地区是否存在统一的地壳基底及造山带不同暴露截面的相互联系具有重要意义9#地质背景桐柏地区位于秦岭&桐柏&大别造山带的中段9因此，从地理位置上，桐柏地区是进行造山带东、西构造关系对比的关键地区9该区出露的构造&岩石单元均可与秦岭地区相应的构造&岩石单元对比，其中桐柏杂岩归属于南秦岭构造单元［’"$］9在桐柏山一带，以桐柏杂岩为核部，以桐柏杂岩两侧的榴辉岩和退变榴辉岩为两翼（图(），构成区域上>??&@,,向延长的短轴背形构造，形成于垂向缩短及北西西&南东东方向近水平的伸展体制［A ］9桐柏杂岩的主要岩性为花岗质片麻岩和少量表壳岩系，其中花岗质片麻岩的矿物组成为：石英(’B "%+B ，斜长石%#B ""#B ，钾长石%’B ""’B ，黑云母’B "A B ，角闪石#""B ，副矿物有磁铁矿、榍石、锆石和磷灰石等，在岩石地球化学"’#(特征上属于钙碱性系列［!］，花岗质片麻岩的锆石"#$"#年龄为（%%&’(）)*［%］；表壳岩系为斜长角闪岩、斜长角闪质片麻岩和大理岩等，它们包裹于花岗质片麻岩中+在背形两翼的榴辉岩和退变榴辉岩多成尺度不同的透镜体状分布于白云钠长片（麻）岩、面理化含榴花岗岩和大理岩中，它们的地质特征和岩石组合是相似的，属于高压变质岩系［(，,］，至今未发现超高压变质作用的证据+桐柏杂岩与高压变质岩系之间的接触关系为构造糜棱岩带+主体侵入于桐柏杂岩的鸡公山岩体（面积-.//01.）形成于白垩纪（-.()*，锆石2$"#［-/］），主要岩石类型为黑云母二长花岗岩+图!桐柏"大别地区地质简图大别地区的构造学研究表明［--］，现今大别造山带的构造为超高压岩石折返后在伸展作用体制下形成的穹窿构造（图-），穹窿核部单位为北大别杂岩（称大别核部杂岩），围绕该核部单位，向外依次展布有超高压变质带、高压变质带和蓝片岩带，各构造单位之间均为构造滑脱带+大别核部杂岩主要由正片麻岩和斜长角闪岩类岩石组成，含少量的麻粒岩和大理岩等，这些岩石中不含榴辉岩，属高温变质带+在正片麻岩中，已获得的锆石2$"#上交点年龄主要集中于%/!!,!%)*，代表片麻岩原岩形成年龄［-.］，但同时含有-.,!-3()*锆石2$"#年龄［-3］，表明大别核部杂岩受到白垩纪热事件的强烈影响+大别超高压变质杂岩以含柯石英榴辉岩和少量含金刚石榴辉岩为特征［-4］，在该杂岩中，除了超高压榴辉岩、硬玉石英岩和大理岩等外，主体为超高压片麻岩类，其锆石2$"#上交点年龄多数为&%/!%%/)*［-.］+年代学研究已证明，大别超高压变质作用主要发生在三叠纪+以上桐柏地区和大别地区的构造几何学特征表大别核部杂岩分别构成桐柏地区背形构造和大别地区穹窿构造的核部+#样品分析方法本文研究的样品位置见图-+岩石经薄片鉴定新鲜、无后期蚀变后，无污染碎至.//目以下+"#同位素的测定全部采用全岩样品+在"#同位素的样品制备上，应用567$89的阴离子交换柱对"#分离，其同位素比值在中国地质大学同位素实验室用):;$.&-质谱仪测定，测定中应用硅胶发射技术+整个流程的"#空白为/+.!/+4<=，在分析测定期间，普通"#标准>8?,(-测定获得./&"#／./4"#@-&+,3-’3（."），./%"#／./4"#@-!+4(/’4，./("#／./4"#@3&+%3-’&+在,!A 的信度下，"#同位素比值的不确定性小于/+-A+2，;B 和"#含量在中国地质大学用C 6"$)?方法进行测定，精度均优于!A ，详细的分析方法见文献［!］+$结果4!/-第!"卷第!#期"##"年!#月位素组成列于表!"桐柏杂岩中#个花岗质片麻岩样品的$%#&’／$%(&’为!)"$()!!)"(%%，$%)&’／$%(&’为!*"++)!!*"+,%，$%,&’／$%(&’为+)"($%!+,"!,,，*个斜长角闪岩样品的$%#&’／$%(&’为!)"!+%!!)"(--，$%)&’／$%(&’为!*"++!!!*"+-$，$%,&’／$%(&’为+)"*)$!+,"%)*"由此可见，花岗质片麻岩和斜长角闪岩具有十分相似的&’同位素组成"主体侵位于桐柏杂岩的鸡公山岩体与桐柏杂岩相比，具有明显偏低的放射成因&’同位素组成，(个全岩样品的$%#&’／$%(&’为!#")%)!!)"%**，$%)&’／$%(&’为!*"$+-!!*"+$#，$%,&’／$%(&’为+)"*,)!+)",*+"根据鸡公山岩体的岩浆侵位年龄（!.!$,/0）、全岩&’同位素比值及1，23和&’含量，计算岩石现今的$+,1／$%(&’和$+$23／$%(&’比值，并据此用来计算岩石的初始&’同位素比值（表!），其初始比值为：$%#&’／$%(&’为!#"*-#!!#"-(!，$%)&’／$%(&’为!*"$+(!!*"++)，$%,&’／$%(&’为+)"+%+!+)"#!("鸡公山岩体+个样品长石&’同位素组成为：$%#&’／$%(&’为!#")$-!!#",()，$%)&’／$%(&’为!*"+$+!!*"+-,，$%,&’／$%(&’为+)"#+-!+)",*(［!*］"这表明计算的岩石初始&’同位素组成与长石&’同位素组成非常相近"表!桐柏杂岩及鸡公山岩体全岩"#同位素组成及$，%&，"#含量’）（!(／(）样号$%#&’／$%(&’$%)&’／$%(&’$%,&’／$%(&’&’231$+,1／$%(&’$+$23／$%(&’$%#&’／$%(（）&’!$%)&’／$%(（）&’!$%,&’／$%(（）&’!桐柏杂岩：花岗质片麻岩245(!)"$))6$!*"+#*6!+)"-!*6*$-"),!"$)!"!$"$-$")+!)"$+%!*"+#++)",-)245-!)"(%%6$!*"+),6$+,"%(+6*$,"-*("$,%")-!"#--"()!)"+##!*"+)#+)"-,$245!%!)"+!%6!!*"+)$6!+)")#%6$(+"+(!",$("%,*",!$"#)!)"!-$!*"+##+)")(+$%+,!)"+++6!!*"+,%6!+,"!,,6$++"(%!,"%%%"+*%"#*+("#!!)"+$%!*"+)-+)"-#*$%(%!)"$+#6+!*"++)6!+,"%$-6+(,"-%$("#%!"(+!",!+$"!,!)"!--!*"++*+)",$!$%*$!)"$()6$!*"+,%6$+)"($%6*!*",%+"*!%"-$+"*,!("!%!)"!)(!*"+)#+)"+$-桐柏杂岩：斜长角闪岩245*!)"+(+6+!*"+((6$+)")$!6#!(",$!"(!!"(*#"%(#"%)!)"$$%!*"++,+)"#,$245!!!)"$**6!!*"+-$6!+)"*)*6+!)"!*!"$#%"+#!"$,("#)!)"$$-!*"+-!+)"*(*245!$!)"(--6$!*"+)*6$+,"%)*6*!-"#(!",!%")#$"(%*"-$!)"(*%!*"+)++,"%+)$%(!!)"!+%6+!*"++!6$+)"*#,6#$("-%$")-$"%,*"!+)"!!!)"%$*!*"+$#+)"*$$$%*#!)"!)$6+!*"+,*6++)"-,)6)!!"-%$",+%"*#$"-!!*"$%!)"!!+!*"+,$+)",,-鸡公山岩体：二长花岗岩$%!#!)"%*!6(!*"+!*6++)",*+6)(%"$%(%"$%+"*+*"(!#+"#$!#"-(!!*"+!%+)"(($$%!)!#")%)6+!*"$+-6$+)"*,)6#(%"!%$,"%%+"*-*"(#(("%%!#"*-#!*"$+(+)"+%+$%!,!#",)$6$!*"+(%6!+)",!)6++("#%!-"%%!"*+$")$+(",(!#",!)!*"++)+)"*-$$%$%!)"%**6+!*"+$#6$+)",%%6(+#"#%!#"#%("-),"+#$,",(!#",,*!*"+!,+)"#!(0）&’同位素测定给出的误差为$"值"$%#&’／$%(（）&’!，$%)&’／$%(（）&’!和$%#&’／$%(（）&’!为在!.!$,/0时的&’同位素比值，由测定的全岩&’同位素比值和1，23，&’含量计算的$+,1／$%(&’值和$+$23／$%(&’值获得)桐柏杂岩在造山带基底岩块垂向结构中的位置在大别地区，已获得的基底岩块的&’同位素资料表明［+，(］，大别核部杂岩与大别超高压变质杂岩相比，前者无论是正片麻岩还是斜长角闪岩均具有相对较低的放射成因&’同位素组成$%#&’／$%(（&’为!*",(*!!)"+%,，$%)&’／$%(&’为!*"!*,!!*"(#%，$%,&’／$%(&’为+#")),!）+)"-#,，而后者无论是超高压片麻岩还是超高压榴辉岩均具有相对较高的放射成因&’同位素组成$%#&’／$%(（&’为!)"$+)!!-",)$，$%)&’／$%(&’为!)"$+)!!)",+%，$%,&’／$%(&’为+)"**$!）($",++，从而得出在大别地区地壳结构位置上超高压变质杂岩位于大别核部杂岩之上的认识，这与根据大别地区白垩纪花岗岩&’57859:同位素对地壳深部物质组成的示踪［!#，!)］、区域构造分析［!!］及地震波速结构［!,］得出的地壳结构模型是一致的，说明&’同位素对研究块体在地壳结构中的上、下位置关系具有明显的有效性"与大别基底岩块的&’同位素组成比较，桐柏杂岩的&’同位素组成介于大别核部杂岩和超高压变质杂岩之间（图$）"根据&’同位素组成在地壳垂向剖面上的变化规律［!，$］，桐柏杂岩应位于在大别杂岩之上但位于超高压变质之下的一个岩系"**%!第!"卷第!#期"##"年!#月图!"#同位素组成图（!）"#$%&／"#’%&("#)%&／"#’%&图；（&）"#$%&／"#’%&("#*%&／"#’%&图+大别核部杂岩和大别超高压变质的%&同位素资料据文献［,］桐柏杂岩与大别核部杂岩具有相似的岩石组合，均以花岗质片麻岩为主，含少量斜长角闪岩、大理岩等表壳岩系+在元素地球化学特征上，-.!/0等指出［1］，桐柏杂岩花岗质片麻岩类在主量元素组成上与大别核部花岗质片麻岩同属于钙碱性岩类，而不同于超高压片麻岩类具有奥长花岗岩的演化趋势；桐柏杂岩花岗质片麻岩类在234"，56"4,，784，904，:"4，;&，<=，>!，?&，2!，-=，@A ，2.和B 等元素含量及:"4／?!4"比值上均与大别核部花岗质片麻岩类相近，而与超高压片麻岩存在较大的差异；稀土元素组成特征反映桐柏花岗质片麻岩类具较强的轻、重稀土元素的分异（C !／D &）!为*+1’!［］’*+,’，这与大别核部花岗质片麻岩类相似（C !／D &）!为)+#"!［］E 1#，而不同于超高压片麻岩类（C !／D &）!为"+$*!［］E ,+’$+以上这些元素地球化学特征反映桐柏杂岩与大别核部杂岩具有一定的亲缘性，而与超高压变质岩存在明显的差别，结合桐柏杂岩与大别核部杂岩和大别超高压变质杂岩的%&同位素组成对比，因此，将桐柏杂岩置于大别核部杂岩的上部岩系+上述关系的确定意味着在暴露的桐柏杂岩之下的深部地壳中仍分布有类似于东部大别核部杂岩这一结构层，对侵入于桐柏杂岩之中的鸡公山岩体的岩浆源区研究可佐证上述推论+鸡公山花岗岩<34"为)#+#,F !)"+,1F ，:"4／?!"4为#+*)!E +E ,，5／G ?:为E +#E !E +#’，（C !／D &）!为)+#!’,+’，H I !／H I 为#+*#!E +#$，岩石地球化学特征与大别山白垩纪花岗岩类相似［E E ］+将表E 计算得到的鸡公山岩体的岩石初始%&同位素比值及已发表的该岩体长石%&同位素资料［E1］，与桐柏杂岩、大别核部杂岩及超高压变质杂岩在鸡公山岩体形成时的%&同位素比值作于图,+由图可见，鸡公山岩体的岩石初始%&同位素比值位于大别核部杂岩的%&同位素比值范围内，而明显不同于桐柏杂岩和超高压块体%&同位素组成+这说明桐柏杂岩不可能作为鸡公山岩体的岩浆源区，而现今东部出露的大别核部杂岩可作为鸡公山岩体的岩浆源区，反映类似东部大别核部杂岩存在于桐柏杂岩之下的深部地壳中，构成桐柏地区未出露的基底+大别核部杂岩作为鸡公山岩体的岩浆源区还可得到鸡公山岩体与大别山白垩纪花岗岩体的%&J ?K 同位素对比的进一步支持+鸡公山岩体的%&同位素组成类似于大别山白垩纪花岗岩的%&同位素组成［,，E 1］，两者均以低放射成因%&的同位素组成为特征；在<L J ?K 同位素组成上，本文获得的鸡公山花岗岩1个样品的!K （"）为(E $!("#，亦与大别山白垩纪花岗岩的"K （"）值（(E ,!("1）相重叠［E )］，而后者已通过%&J <=J ?K 同位素的示踪确认其岩浆源区来自大别核部杂岩的部分熔融［E )］+因此，鸡公山岩体岩浆源区对地壳深部物质组成的指示结果与基底块体的%&同位素对比研究得到的结果是一致的+$1#E 第!"卷第!#期"##"年!#月图!"#同位素组成图（!）（"#$%&／"#’%&）!(（"#)%&／"#’%&）!；（&）（"#$%&／"#’%&）!(（"#*%&／"#’%&）!图+图中全岩样品%&同位素比值为!,-"*.!时的校正值，阴影区为鸡公山岩体初始%&同位素比值分布范围，其中!为本文测定的鸡公山岩体全岩样品，"为鸡公山岩体长石样品［-/］，其他符号同图"，大别核部杂岩和大别超高压变质的%&同位素资料据文献［0］$地质意义桐柏地区和大别地区在地壳结构上具有统一的地壳基底，即大别核部杂岩，桐柏杂岩可作为大别核部杂岩的上部岩系，在桐柏杂岩之上为超高压／高压变质杂岩+现今暴露的桐柏地区和大别地区的构造截面具有统一的构造样式，是超高压／高压变质岩折返后构造伸展作用的结果，并受到了不同程度的剥露+大别地区原先属于大别核部杂岩上部岩系的桐柏杂岩，由于地壳抬升程度高，受到强烈剥露，并受到构造折离作用的影响而基本没有得到保存+而桐柏地区，由于地壳相对抬升低，只出露桐柏杂岩，深部类似于东部大别核部杂岩仍位于桐柏杂岩之下，但在桐柏杂岩之上未出露类似大别地区的超高压变质岩系，其原因可能是受构造折离作用影响或类似大别超高压变质岩的原岩在桐柏地区尖灭的结果+以上可见，桐柏地区和大别地区在造山带形成与演化上是统一的，现今基底岩块分布反映了造山带不同区段地壳暴露截面的差异+鉴于桐柏地区具有清楚的构造格局，桐柏杂岩的块体属性归属于秦岭地区的南秦岭构造单元，因此，大别地区的基底岩块的构造属性也应相当于南秦岭构造单元，这对确定大别地区扬子板块与华北板块的俯冲1碰撞缝合线位置具有重要意义+参考文献-2!345!678，94!:+%:;5&<49=4<6>=?14@95<A9:+B9=4<6<C@D?>=?，-E*-，)/：-0/"B!D:<3F7，94!:+B@9G<64>6964!:G3;?4：H4?G<5C<?>4><6!6A8I<1 :;4><6+J K L<3A：M:!=N O9::F=>964>L>=%;&:>=!4><6，-E*/+-0"0张宏飞，等+大别山地壳结构的%&同位素地球化学示踪+地球化学，"##-，0#：0E/’李曙光，等+大别山双河超高压变质岩及北部片麻岩的P1%&同位素组成：对超高压岩石折返机制的制约+中国科学，Q辑，"##-，0-：E))/2@!6R ST，94!:+U9<=@95>?43D<L R69>??9?L3<5Q!&>9=<5C:9K!6A B<6R&!>=<5C:9K>6V>6:>6R1B<6R&!>1Q!&>9J3<R96>=M9:4：H5C:>=!14><6L<3:<=!4><6<L W!6R4X91F>6<1Y<39!6?;4;39+Z<;36!:<L G@>6!P16>I93?>4D<L U9<?=>96=9?，"###，--：0E"$张国伟，等+秦岭造山带与大陆动力学+北京：科学出版社，"###+*//)Y3<693[，94!:+U3!6;:>49?>64@9B<6R&!>!39!，V>6:>6R&9:4，G@>1 6!：U9<=@95>?43D，C943<:<R D，?>6R:9X>3=<6R9<=@3<6<:<R D!6A>5C:>1 =!4>6?L<34@949=4<6>=9I<:;4><6<L9!?4936[?>!+B9=4<6>=?，-E E0，-"："’/*索书田，等+桐柏山高压变质带及其区域构造样式+地球科学，"##-，"$：//-E魏春景，等+河南桐柏地区榴辉岩的特征及其地质意义+科学通报，-E E E，’’：-**"-#李石，等+桐柏山1大别山花岗岩类地球化学+武汉：中国地质大学出版社，-E E-+"#*--索书田，等+大别1苏鲁超高压／高压变质带伸展构造格架及其动力学意义+地质学报，"##-，)/：-’)/#-第!"卷第!#期"##"年!#月!"陈道公，等#大别超高压碰撞造山带岩石锆石$／%&同位素框架年代学#矿物岩石地球化学通讯，"’’!，"’："()!)*+,-./01，.2+3#$／%&45/,67+8.9,672+572:.+/,:52.,2;/.6<2:.;32/+:58:=>/.99;.?573578=@+&5.6/68.7，A :57+#B +/2:%3+7.2+/C D ,5=.7,.E .22./9，!F F G ，!H !："!(!I J ;DK 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观测结果解释；通过对Q %D 观测结果的分析研究青藏高原地区水平形变情况；（)）通过地震波研究青藏高原地区上地幔介质各向异性及地壳物质流动等问题；（I ）印度=欧亚板块的碰撞过程及其影响；通过收集前人的Y 7M .>2:资料，分析板块碰撞的模型及用深震反射剖面揭示青藏高原的陆陆碰撞情况；（(）青藏高原地区的数字模拟等#与会学者不仅介绍了各自在其研究领域对青藏高原问题研究的最新进展，还就上述问题展开了充分的讨论，对今后青藏高原地球物理问题研究的方式及方法阐述了各自的见解#此次会议展示了我国青藏高原地区地球物理问题研究的主要成果，加强了国内外青藏高原研究学者间的相互了解和沟通#不同专业的学者间获得了相互启发，同一专业的学者间展开了深入探讨#与会者一致认为会议开得很成功，并希望以后要加强联系，定期或不定期地召开这类讨论会，以将我国青藏高原地球物理问题的研究推上一个新的台阶#（供稿：于晟于贵华单新建）G(’!第!"卷第!#期"##"年!#月。
Ca同位素地球化学及其地质应用
Ca同位素地球化学及其地质应用
王慧丽;曹俊
【期刊名称】《江西科学》
【年(卷),期】2024(42)2
【摘要】Ca作为主要的造岩元素,在各类地质过程均能显示出不同程度的分馏,使之成为研究不同地质过程的潜在地球化学指标和示踪剂。
随着分析技术的发展,作为新兴的Ca同位素被越来越多地应用于地质学的不同领域,尤其在近十年取得了丰富的研究成果。
在简要介绍Ca同位素标准物质和分析方法的基础上,详细阐述了Ca同位素在地质学3个领域方面的应用,包括:1)Ca同位素在行星地质方面的应用,探究陨石、月球等天体成因与演化过程以及早期地球特征;2)Ca同位素在深部地质过程方面的应用,可有效示踪地幔交代、大陆俯冲和深部碳循环等;3)Ca同位素在低温过程方面的应用,重建海水演化和河流、地下水与冷泉系统。
通过上述重要地质过程中研究成果的系统总结,旨在加深对Ca同位素体系的深入理解,并对Mg-K-Ca 多元同位素联合示踪的应用进行了展望。
【总页数】6页(P326-331)
【作者】王慧丽;曹俊
【作者单位】东华理工大学地球科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】Q195.2
【相关文献】
1.硼及硼同位素地球化学在地质研究中的应用
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4.江西武功山早古生代花岗岩的岩石学、锆石U-Pb和Lu—Hf同位素地球化学特征及其地质意义
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赵志丹岩石地球化学1-绪论
2. 地球化学区别于地球科学的其他学科
——着重于研究地质作用中的化学运动形式及其规律, 以区 别于构造地质学和古生物学； ——地球化学以观察原子为出发点，研究原子活动的整个历 史，包括元素富集与分散、固结形式及流体状态迁移等， 重视研究微量元素及同位素，以此区别于矿物学、岩石学 及矿床学的研究内容。地球化学基本原理具有更为普遍、 更为深刻的意义。 ——地球化学是地球物质科学（material science of the earth） 中研究物质成分的主干学科，又兼具分支学科和基础理论 学科的双重特点。
其他早期教材：
戚长谋等, 地球化学通论.1994, 地质出版社. 涂光炽等, 地球化学.1984, 上海科技出版社. 布朗洛,A.H., 地球化学(中译本), 1982,地质出版社. 戈尔德斯密特, V.M.,地球化学(中译本), 1954,科学出版社.
地球化学英文主要参考书
Fancis Albarede, Geochemistry: An introducion. 2003, Cambridge University Press. Faure, G. Principles and Applications of Geochemistry. (2nd.). 1998, Prentice Hall. Ottonello, G. Principles of Geochemistry. 1997, Columbia University Press.
例如：元素Ni在橄榄岩/玄 武岩之间如何分配？在辉 石/斜长石之间如何分配？
二、地球化学研究的基本问题
2. 研究元素的共生组合和赋存形式
共生组合——前者指无成因含义，后者有成因含义。具有共 同或相似迁移历史和分配规律的元素常在特定的地质体中形 成有规律的组合，称为元素共生组合，如Cu、Pb、Zn 在热 液矿床中形成共生组合，Cr、Ni、Co和铂族元素在基性超 基性岩中形成共生组合。 赋存形式(存在形式,赋存状态):指元素在地质体中以什么形 式存在，常见形式例如:化合物(氧化物,硫化物,硅酸盐,碳 酸盐等等)、类质同像混入物、机械混入物、包裹体及吸附 物等等。
18406204_云南腾冲全新世火山岩岩浆演化和岩石成因
１０００ ０５６９／２０１９／０３５（０２） ０４７２ ８４ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ 岩石学报ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０１９ ０２ １３云南腾冲全新世火山岩岩浆演化和岩石成因杨逸云 赵志丹 雷杭山 武精凯 苗壮 张双全 陈玲 季宏伟ＹＡＮＧＹｉＹｕｎ，ＺＨＡＯＺｈｉＤａｎ ，ＬＥＩＨａｎｇＳｈａｎ，ＷＵＪｉｎｇＫａｉ，ＭＩＡＯＺｈｕａｎｇ，ＺＨＡＮＧＳｈｕａｎｇＱｕａｎ，ＣＨＥＮＬｉｎｇａｎｄＪＩＨｏｎｇＷｅｉ地质过程与矿产资源国家重点实验室，中国地质大学地球科学与资源学院，北京 １０００８３ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ａｎｄＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ２０１８ ０９ ０１收稿，２０１８ １２ １５改回ＹａｎｇＹＹ，ＺｈａｏＺＤ，ＬｅｉＨＳ，ＷｕＪＫ，ＭｉａｏＺ，ＺｈａｎｇＳＱ，ＣｈｅｎＬａｎｄＪｉＨＷ ２０１９ ＭａｇｍａｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｐｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆＨｏｌｏｃｅｎｅｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｉｎＴｅｎｇｃｈｏｎｇ，Ｙｕｎｎａｎ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３５（２）：４７２－４８４，ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０１９ ０２ １３Ａｂｓｔｒａｃｔ ＴｅｎｇｃｈｏｎｇｖｏｌｃａｎｉｃｆｉｅｌｄｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅａｒｅａｓｗｉｔｈｔｈｅｒｅｃｏｒｄｓｏｆＨｏｌｏｃｅｎｅｖｏｌｃａｎｏｓｉｎＣｈｉｎａ ＴｈｅｍａｇｍａｔｉｓｍｎａｔｕｒｅａｎｄｐｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆｔｈｉｓＴｅｎｇｃｈｏｎｇＨｏｌｏｃｅｎｅＶｏｌｃａｎｉｃｓ（ＴＨＶ）ａｒｅｅｓｓｅｎｔｉａｌｅｖｉｄｅｎｃｅｓｉｎｒｅｖｅａｌｉｎｇｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｏｕｔｈｅａｓｔｗａｒｄｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｅｐｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｔｈｅＴｉｂｅｔａｎＰｌａｔｅａｕ Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｍｉｎｅｒａｌｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｗｈｏｌｅｒｏｃｋｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｓｔｕｄｙｏｎｔｈｒｅｅｖｏｌｃａｎｏｓ（Ｍａａｎｓｈａｎ，Ｈｅｉｋｏｎｇｓｈａｎ，ａｎｄＤａｙｉｎｇｓｈａｎ）ｏｆｔｈｅＴＨＶ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｎｄｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｔｈｅｍａｇｍａｔｉｓｍ ＴｈｅｍａｊｏｒｉｔｙｏｆｔｈｅＴＨＶａｒｅｈｉｇｈｐｏｔａｓｓｉｕｍｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｒｏｃｋｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｂａｓａｌｔｉｃｔｒａｃｈｙａｎｄｅｓｉｔｅａｎｄｔｒａｃｈｙａｎｄｅｓｉｔｅ ＷｅｆｏｕｎｄｎｅｇａｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎＳｉＯ２ａｎｄＣａＯ，Ｆｅ２Ｏ３Ｔ，ＴｉＯ２，ＭｇＯ，ａｎｄｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＳｉＯ２ａｎｄＫ２Ｏ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｔｈｅｆｒａｃｔｉｏｎａｌｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｏｌｉｖｉｎｅ，ｐｙｒｏｘｅｎｅ，ａｎｄｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅ Ｔｈｅｘｅｎｏｃｒｙｓｔｓｏｆｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅｗｉｔｈａｃｉｄｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ（Ａｎ＝２８）ｈａｓｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈｂａｓｉｃｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅｒｉｍ（Ａｎ＝６５），ａｎｄｘｅｎｏｃｒｙｓｔｓｏｆｑｕａｒｔｚｗｉｔｈｎａｒｒｏｗｐｙｒｏｘｅｎｅｒｅａｃｔｉｏｎｒｉｍ，ｗｅｒｅｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅｔｒａｃｈｙａｎｄｅｓｉｔｅｓａｍｐｌｅｓ，ｗｈｉｃｈｐｏｓｓｉｂｌｙｓｕｇｇｅｓｔｔｈｅｃｒｕｓｔａｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｂｙｇｒａｎｉｔｏｉｄｃｏｕｎｔｒｙｒｏｃｋｄｕｒｉｎｇｔｈｅｍａｇｍａｕｐｗｅｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｎｓｈａｌｌｏｗｌｅｖｅｌｏｆｔｈｅｃｒｕｓｔ Ｏｎｔｈｅｃｏｎｔｒａｒｙ，ｔｈｅｗｈｏｌｅｒｏｃｋＴｈ／Ｎｂｒａｔｉｏｉｓｓｍａｌｌ（＜１ １６），ｗｈｉｃｈｒｅｆｌｅｃｔｓａｍｉｎｏｒｏｖｅｒａｌｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ＴｈｅＴＨＶｓｈｏｗｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｉｎｌａｒｇｅｉｏｎｌｉｔｈｏｐｈｉｌｅｅｌｅｍｅｎｔ（ＬＩＬＥ），ａｎｄｄｅｐｌｅｔｉｏｎｉｎｈｉｇｈｆｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｅｌｅｍｅｎｔ（ＨＦＳＥ），ｈｉｇｈＴｈ／ＵａｎｄｌｏｗＢａ／Ｌａｒａｔｉｏｓ，ａｎｄｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆＳｒ Ｎｄｉｓｏｔｏｐｅｓ，ｗｈｉｃｈａｓａｗｈｏｌｅｉｍｐｌｉｅｓｔｈａｔｔｈｅｍａｇｍａｓｈｏｕｌｄｈａｖｅｃｏｍｅｆｒｏｍａｎｅｎｒｉｃｈｅｄｕｐｐｅｒｍａｎｔｌｅｔｈａｔｈａｖｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄｍｅｔａｓｏｍａｔｉｓｍｂｙｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎｏｆｐｅｌａｇｉｃｓｅｄｉｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅＮｅｏ Ｔｅｔｈｙｓ ＴｈｅＴＨＶａｒｅｆｏｒｍｅｄｉｎｉｎｔｒａｐｌａｔｅｔｅｃｔｏｎｉｃｓｅｔｔｉｎｇｏｆｐｏｓｔ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎｒｅｇｉｍｅａｆｔｅｒｔｈｅｃｏｌｌｉｓｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＩｎｄｉａａｎｄＡｓｉａ Ｔｈｅｖｏｌｃａｎｏｓａｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇｉｎｎｏｒｔｈ ｓｏｕｔｈｔｒｅｎｄｉｎｇａｌｏｎｇｔｈｅＴｅｎｇｃｈｏｎｇｂａｓｉｎａｎｄｅｒｕｐｔｅｄｉｎｌｉｍｉｔｅｄｖｏｌｕｍｅ Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｈｉｇｈｌｙｌｏｃａｌｉｚｅｄｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｌｏｎｇｒｅｇｉｏｎａｌｓｔｒｉｋｅ ｓｌｉｐｆａｕｌｔｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｌａｔｅｒａｌｓｐｒｅａｄｉｎｇｉｎｔｈｅｅａｓｔｅｒｎＴｉｂｅｔａｎｐｌａｔｅａｕ，ｔｈｅｔｒｉｇｇｅｒｏｆｔｈｅＴｅｎｇｃｈｏｎｇＨｏｌｏｃｅｎｅｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｍａｙｂｅｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｄａｓｒｅｓｕｌｔｉｎｇｏｆｔｈｅｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｍｅｌｔｉｎｇｏｆｔｈｅｅｎｒｉｃｈｅｄｍｅｔａｓｏｍａｔｉｚｅｄｍａｎｔｌｅｌｉｔｈｏｓｐｈｅｒｅ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｈｏｌｏｃｅｎｅｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓ；Ｔｅｎｇｃｈｏｎｇ；Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ；Ｃｒｕｓｔａｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ；Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎ摘 要 腾冲火山岩区是我国全新世以来记载火山喷发的少数地区之一，该地区岩浆作用的性质与成因是揭示青藏高原东缘的现今侧向生长过程与深部作用的重要依据。
赵志丹岩石地球化学-REE处理
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第三章、第三章、岩石地球化学数据的处理与解释第一节、第一节、主量元素数据处理与解释第二节、微量元素数据处理与解释第二节、第三节、第三节、同位素数据处理与解释第三章、第三章、岩石地球化学数据的处理与解释第二节、第二节、微量元素数据处理与解释一、控制微量元素行为的地球化学规律二、稀土元素处理和解释三、微量元素处理和解释第三章、第三章、岩石地球化学数据的处理与解释第二节、第二节、微量元素数据处理与解释一、控制微量元素行为的地球化学规律痕量元素，微量元素（痕量元素，trace elements) 岩石中含量<0.1%的，的岩石中含量用ppm (μg/g 10－6), μg/g, 或者 ppb (ng/g 10－9)表示 ng/g, 表示国际单位使用的幂表示方法名称 atto femto pico nano micro milli centi deci 符号 a f p n μ m c d 数值 10-18 10-15 10-12 10-9 10-6 10-3 10-2 10-1 名称 deca hecto kilo mega giga tera peta exa 符号 da h k M G T P E 数值 10 102 103 106 109 1012 1015 1018第三章、第三章、岩石地球化学数据的处理与解释第二节、第二节、微量元素数据处理与解释一、控制微量元素行为的地球化学规律微观规律——地球化学亲和性、类质同象法则、微观规律——地球化学亲和性、类质同象法则、晶体场理论——地球化学亲和性（对过渡金属），归纳为：化学和晶体化学因素，包括对过渡金属），归纳为：化学和晶体化学因素，），归纳为原子（离子）的半径、配位数、原子和离子极化、原子（离子）的半径、配位数、原子和离子极化、最紧密堆积等宏观规律——体系性质和热力学规律的影响，宏观规律——体系性质和热力学规律的影响，如体系的化学——体系性质和热力学规律的影响组成、温度、压力、组成、温度、压力、氧化还原电位等微量元素行为的宏观表现矿物——是组成地球的基本矿物——是组成地球的基本——固体物质，固体物质，元素赋存在矿物之中，之中，通过矿物的形成和变化而具体体现。
柴北缘茶卡北山伟晶岩型锂铍矿床铌钽铁矿年代学与地球化学
２０２３／０３９（１１）：３４１７ ３４３３ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ 岩石学报ｄｏｉ：１０．１８６５４／１０００ ０５６９／２０２３．１１．１２孙文礼，赵志丹，莫宣学等．２０２３．柴北缘茶卡北山伟晶岩型锂铍矿床铌钽铁矿年代学与地球化学．岩石学报，３９（１１）：３４１７－３４３３，ｄｏｉ：１０．１８６５４／１０００－０５６９／２０２３．１１．１２柴北缘茶卡北山伟晶岩型锂铍矿床铌钽铁矿年代学与地球化学孙文礼１，２，３ 赵志丹１ 莫宣学１ 董国臣１ 李小伟１ 袁万明１ 唐演１ 王涛４ＳＵＮＷｅｎＬｉ１，２，３，ＺＨＡＯＺｈｉＤａｎ１ ，ＭＯＸｕａｎＸｕｅ１，ＤＯＮＧＧｕｏＣｈｅｎ１，ＬＩＸｉａｏＷｅｉ１，ＹＵＡＮＷａｎＭｉｎｇ１，ＴＡＮＧＹａｎ１ａｎｄＷＡＮＧＴａｏ４１ 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，地球科学与资源学院，北京 １０００８３２ 北京大学地球与空间科学学院，北京 １００８７１３ 甘肃工业职业技术学院，天水 ７４１０２５４ 青海省地质调查院，西宁 ８１００１３１ ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ２ ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈａｎｄＳｐａｃｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＰｅｋｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７１，Ｃｈｉｎａ３ ＧａｎｓｕＩｎｄｕｓｔｒｙＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＣｏｌｌｅｇｅ，Ｔｉａｎｓｈｕｉ７４１０２５，Ｃｈｉｎａ４ ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＱｉｎｇｈａｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｘｉ ｎｉｎｇ８１００１３，Ｃｈｉｎａ２０２３ ０７ ０１收稿，２０２３ ０９ ０３改回ＳｕｎＷＬ，ＺｈａｏＺＤ，ＭｏＸＸ，ＤｏｎｇＧＣ，ＬｉＸＷ，ＹｕａｎＷＭ，ＴａｎｇＹａｎｄＷａｎｇＴ ２０２３ Ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｇｅｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙｏｆｃｏｌｕｍｂｉｔｅ ｔａｎｔａｌｉｔｅｇｒｏｕｐｍｉｎｅｒａｌｓｆｒｏｍｔｈｅＣｈａｋａｂｅｉｓｈａｎｐｅｇｍａｔｉｔｅ ｔｙｐｅＬｉ Ｂｅｄｅｐｏｓｉｔ，ＮｏｒｔｈＱａｉｄａｍＴｅｃｔｏｎｉｃＢｅｌｔ．ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３９（１１）：３４１７－３４３３，ｄｏｉ：１０．１８６５４／１０００ ０５６９／２０２３．１１．１２Ａｂｓｔｒａｃｔ ＴｈｅＣｈａｋａｂｅｉｓｈａｎＬｉ Ｂｅｄｅｐｏｓｉｔｉｓａｎｅｗｇｒａｎｉｔｉｃｐｅｇｍａｔｉｔｅ ｔｙｐｅｒａｒｅｍｅｔａｌｄｅｐｏｓｉｔｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄｉｎｔｈｅｅａｓｔｅｒｎＮｏｒｔｈＱａｉｄａｍＴｅｃｔｏｎｉｃＢｅｌｔ Ｔｏｒｅｖｅａｌｉｔｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｇｅ，ｄｅｃｉｐｈｅｒｉｔｓｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｒｅｇｉｏｎａｌｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃｅｖｅｎｔｓ，ｗｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｍｅａｓｕｒｅｄｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｔｅｘｔｕｒｅ，ｍａｊｏｒｅｌｅｍｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄＵ Ｐｂｄａｔｉｎｇｏｆｃｏｌｕｍｂｉｔｅ ｔａｎｔａｌｉｔｅｇｒｏｕｐｍｉｎｅｒａｌｓ（ＣＧＭｓ）ｆｒｏｍｔｈｅ１９＃Ｂｅ ｒｉｃｈｇｒａｎｉｔｉｃｐｅｇｍａｔｉｔｅｖｅｉｎｉｎｔｈｅＣｈａｋａｂｅｉｓｈａｎＬｉ Ｂｅｄｅｐｏｓｉｔ ＴｗｏｔｙｐｅｓｏｆＣＧＭｓｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐｒｉｍａｒｙｍａｇｍａｔｉｃＣＧＭｓ １ａｎｄｓｅｃｏｎｄａｒｙｍｅｔａｓｏｍａｔｉｃＣＧＭｓ ２ ＣＧＭｓ １ｉｓｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｙｏｒｈｏｍｏｇｅｎｏｕｓｆｅｒｒｏｃｏｌｕｍｂｉｔｅ ｍａｎｇａｎｏｃｏｌｕｍｂｉｔｅ ＣＧＭｓ ２ｉｓｔｈｅｆｅｒｒｏｔａｎｔａｌｉｔｅ ｍａｎｇａｎｏｔａｎｔａｌｉｔｅｗｉｔｈｃｏｍｐｌｅｘｚｏｎｉｎｇｐａｔｔｅｒｎｓｓｕｃｈａｓｍｅｔａｓｏｍａｔｉｃｒｉｍａｎｄｍｅｔａｓｏｍａｔｉｃｗｏｒｍ ＣＧＭｓ ２ｉｓｔｈｅｍｅｔａｓｏｍａｔｉｃｐｒｏｄｕｃｔｏｆｔｈｅｅａｒｌｙ ｆｏｒｍｅｄＣＧＭｓ １ｂｙａＴａ ｒｉｃｈｍｅｌｔａｔｔｈｅｖｅｒｙｌａｓｔｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓｔａｇｅａｎｄｇｅｎｅｒａｌｌｙｃｏｍｐｒｉｓｅｓａｎＮｂ ｒｉｃｈｄａｒｋｄｏｍａｉｎａｎｄａＴａ ｒｉｃｈｂｒｉｇｈｔｄｏｍａｉｎ ＴｈｅＵ ＰｂａｇｅｓｏｆｔｈｅｍａｇｍａｔｉｃａｎｄｍｅｔａｓｏｍａｔｉｃＣＧＭｓｆｒｏｍｔｈｅｇｒａｎｉｔｉｃｐｅｇｍａｔｉｔｅｖｅｉｎａｒｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｉｎｔｈｅｅｒｒｏｒ（ｃａ ２２９Ｍａ） ＡｃｏｍｐｉｌａｔｉｏｎｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｇｒａｎｉｔｉｃｐｅｇｍａｔｉｔｅｓｗａｒｍｓｉｎｔｈｅＣｈａｋａｂｅｉｓｈａｎｄｅｐｏｓｉｔｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｄａｔ２４０～２２９Ｍａ Ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｙｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄｓｕｂｓｏｌｉｄｕｓｍｅｔａｓｏｍａｔｉｓｍｓｄｕｒｉｎｇ２１７～２１２Ｍａ Ｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｇｅｓ，ｚｉｒｃｏｎεＨｆ（ｔ）ｖａｌｕｅｓａｎｄｔＤＭ１ａｇｅｓｏｆｔｈｅｇｒａｎｉｔｉｃｐｅｇｍａｔｉｔｅｓｉｎｔｈｅＣｈａｋａｂｅｉｓｈａｎｄｅｐｏｓｉｔａｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅＮｏｒｔｈＱｉｎｌｉｎｇＧｕａｎｐｏ ＤａｎｆｅｎｇｂｅｌｔａｎｄｔｈｅＧａｎｚｅ Ｓｏｎｇｐａｎ Ｔｉａｎｓｈｕｉｈａｉｂｅｌｔ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈａｔｔｈｅＣｈａｋａｂｅｉｓｈａｎｄｅｐｏｓｉｔｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓａｎｅｗｇｒａｎｉｔｉｃｐｅｇｍａｔｉｔｅ ｔｙｐｅｌｉｔｈｉｕｍｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃｅｖｅｎｔｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎＴｉｂｅｔａｎＰｌａｔｅａｕ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｃｏｌｕｍｂｉｔｅ ｔａｎｔａｌｉｔｅｇｒｏｕｐｍｉｎｅｒａｌｓ；Ｕ Ｐｂａｇｅ；Ｐｅｇｍａｔｉｔｅｓｗａｒｍｓ；ＣｈａｋａｂｅｉｓｈａｎＬｉ Ｂｅｄｅｐｏｓｉｔ；Ｒｅｇｉｏｎａｌｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ摘 要 茶卡北山锂铍矿床是柴北缘东段近年新发现的花岗伟晶岩型稀有金属矿床。
23885697_福州复式岩体的成因
１０００ ０５６９／２０２１／０３７（０４） １２３５ ５４ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ 岩石学报ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０４ １６福州复式岩体的成因：锆石Ｕ Ｐｂ年代学、地球化学及Ｈｆ同位素约束朱雪丽１，２ 杨金豹３ 侯青叶１ 赵志丹１ＺＨＵＸｕｅＬｉ１，２，ＹＡＮＧＪｉｎＢａｏ３，ＨＯＵＱｉｎｇＹｅ１ａｎｄＺＨＡＯＺｈｉＤａｎ１１ 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，中国地质大学地球科学与资源学院，北京 １０００８３２ 陕西省矿产地质调查中心，西安 ７１００６８３ 广西隐伏金属矿产勘查重点实验室，桂林理工大学地球科学学院，桂林 ５４１００６１ ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ａｎｄＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ２ ＳｈａａｎｘｉＣｅｎｔｅｒｏｆＭｉｎｅｒａｌＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙ，Ｘｉ ａｎ７１００６８，Ｃｈｉｎａ３ ＧｕａｎｇｘｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｉｄｄｅｎＭｅｔａｌｌｉｃＯｒｅＤｅｐｏｓｉｔｓＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ５４１００６，Ｃｈｉｎａ２０２０ ０４ ２０收稿，２０２０ ０７ ３１改回ＺｈｕＸＬ，ＹａｎｇＪＢ，ＨｏｕＱＹａｎｄＺｈｏＺＤ ２０２１ ＰｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆＦｕｚｈｏｕｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎ：ＣｏｎｓｔｒａｉｎｔｆｒｏｍｚｉｒｃｏｎＵ Ｐｂｇｅｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ，ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ａｎｄＨｆｉｓｏｔｏｐｅｓ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３７（４）：１２３５－１２５４，ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０４ １６Ａｂｓｔｒａｃｔ ＴｈｅｐｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓａｎｄｏｒｉｇｉｎｏｆＩ ＡｔｙｐｅｄｏｕｂｌｅｇｒａｎｉｔｅｉｎＦｕｚｈｏｕｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎｈａｖｅｎｏｔｂｅｅｎｗｅｌｌｋｎｏｗｎ ＡｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｓｔｕｄｙｏｆｚｉｒｃｏｎＵ ＰｂｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙａｎｄＨｆｉｓｏｔｏｐｅ，ａｎｄｗｈｏｌｅｒｏｃｋｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎｉｎＦｕｚｈｏｕ Ｔｈｅｐｌｕｔｏｎｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ：ｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅａｎｄａｌｋａｌｉｎｅ ＬＡ ＩＣＰ ＭＳｚｉｒｃｏｎＵ Ｐｂｄａｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｇｅｓｏｆｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓａｒｅ１１１～１０１Ｍａ，ｔｈｅｓｅｐｌｕｔｏｎｓａｒｅｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｏｆｍａｇｍａａｃｔｉｖｉｔｙｉｎｔｈｅＥａｒｌｙＣｒｅｔａｃｅｏｕｓ；ｔｈｅａｇｅｏｆａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓａｒｅ９５～９３Ｍａ，ｗｈｉｃｈａｒｅｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｏｆｔｈｅＬａｔｅＣｒｅｔａｃｅｏｕｓｍａｇｍａｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙ ＡｌｌｓａｍｐｌｅｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｈａｖｅＥｕｎｅｇａｔｉｖｅａｎｏｍａｌｙ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＬＲＥＥｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔａｎｄＨＲＥＥｌｏｓｓ，ａｎｄｔｈｅｙａｒｅａｌｌｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｅｎｒｉｃｈｅｄｉｎＲｂ，Ｔｈ，Ｕ，Ｋ，ＰｂａｎｄｏｔｈｅｒＬＩＬＥ，ｄｅｐｌｅｔｅｄｉｎＢａ，ＳｒａｎｄｈｉｇｈｆｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓＮｂ，Ｔａ，Ｐ，Ｔｉ Ｌｉｇｈｔ ｈｅａｖｙＲＥＥｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｏｆｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓｉｓｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓｔｈａｎａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓ Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓ，ｔｈｅｎｅｇａｔｉｖｅＥｕａｎｏｍａｌｙｏｆａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓｉｓｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓ ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｚｉｒｃｏｎＨｆｉｓｏｔｏｐｅｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅεＨｆ（ｔ）ｏｆｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓｖａｌｕｅｓｆｒｏｍｎｅｇａｔｉｖｅｔｏｐｏｓｉｔｉｖｅ，－３ ９～０ ２，ａｎｄｔｈｅｃｒｕｓｔａｌｍｏｄｅｌａｇｅｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｓｏｕｒｃｅｒｏｃｋｓｏｆｇｒａｎｉｔｉｃｍａｇｍａｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｒｅｍｅｌｔｉｎｇｏｆＮｅｏｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃａｎｃｉｅｎｔｃｒｕｓｔ，ｗｉｔｈａｓｍａｌｌａｍｏｕｎｔｏｆｍａｎｔｌｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ＴｈｅεＨｆ（ｔ）ｏｆｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓｖａｌｕｅｉｓ０ ０４～４ ８，ｔｈｅｃｒｕｓｔｍｏｄｅｌａｇｅｓｓｕｇｇｅｓｔｇｒａｎｉｔｉｃｍａｇｍａｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｒｅｍｅｌｔｉｎｇｏｆＮｅｏｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃａｎｃｉｅｎｔｃｒｕｓｔａｎｄｍｉｘｅｄｗｉｔｈａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｍａｎｔｌｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅＩ ＡｄｏｕｂｌｅｇｒａｎｉｔｅｏｆＦｕｚｈｏｕｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎｈａｓｔｈｅｓａｍｅｓｏｕｒｃｅ，ｂｕｔｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｓｈａｐｉｎｇｏｆｍａｎｙｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｔｅｃｔｏｎｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｍａｎｔｌｅ ｄｅｒｉｖｅｄｍａｇｍａａｎｄｍａｇｍａｔｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎＫｅｙｗｏｒｄｓ Ｇｒａｎｉｔｅ；Ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ；Ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；Ｉ Ａｄｏｕｂｌｅｇｒａｎｉｔｅ；ＦｕｚｈｏｕＣｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎ摘 要 福州复式岩体Ｉ Ａ型复合花岗岩的岩石成因与源区性质目前尚未得到很好认识。
壳幔相互作用深部过程的(精)
二、秦岭商丹古会聚带洋壳俯冲与壳幔再 循环论证
（一）研究基础：
1 会聚带共存着能代表古洋岩石圈残留的松树沟蛇绿 岩片（构造侵位时代为983 ±140 Ma)与形成于洋内岛 弧的丹凤群以玄武岩为主的火山岩系（984 ±36 Ma)， 它们的岩石可提供古洋岩石圈及岛弧岩浆的化学组成 信息，为研究设置本区域壳幔的具体约束； 2 古洋岩石圈特征：
图3 丹凤群基性火山岩 Ti/1000(×10-6) 对 Mg(%) 图解, 显示岩浆的演化趋 势
a: 岩浆A; b: 岩浆B; c: 混合 岩浆 C. 演化线 a 起点处的断 线圈代表早期结晶岩石的包 体; 演化线 b起点处的实线圈 代表具有接近 N-MORB 化学 成分的镁铁质岩石包体.
图4 丹凤群和二郎坪群基性火山岩Y/Tb-Y图解
图1 丹凤群玄武 岩εNd-Nb/Th、 εNd-La/Nb和 εNd-Ba/Nb图解 (据李曙光, 1994) 基础数据引自张 旗等(1995).
图2 丹凤群变玄武岩的Th/Yb-Ta/Yb图解（Pearce,1983) (引自张旗等，1995） DM: 亏损地幔；MORB：洋脊玄武岩（N型）；OIB：洋岛玄武岩； TH：拉斑玄武岩； CAB：钙碱性玄武岩；SHO：钾玄岩。空圈为 三十里铺玄武岩；黑圆点为郭家沟玄武岩；×：LREE亏损型玄武岩.
壳幔相互作用深部过程的 地球化学论证
以古洋壳和陆壳俯冲-再循环为例
张本仁 欧阳建平 张宏飞 赵志丹 凌文黎
一、引 言
壳幔相互作用是推动大陆发展的直接动力， 是整个地球动力学系统的重要组成部分。 壳幔物质再循环是壳幔相互作用的重要表现， 揭示壳幔物质再循环是探讨壳幔作用及其动 力学的必经途径。 已提出的壳幔再循环类型有： 1 板块会聚带与B型俯冲有关的壳幔再循环； 2 岩石圈的底侵和拆沉； 3 陆壳俯冲有关的超高压变质岩的形成和折返。
赵志丹岩石地球化学同位素示踪75页PPT
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
谢谢！
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
岩石地球化学课件赵志丹
推荐软件和参考书
1.
计算CIPW的软件，Norm3
2.
Geokit, 路远发编写
3.
A TEXTURAL ATLAS OF MINERALS IN THIN SECTION, 软件, 编写者为Daniel J. Schulze,
University of Toronto.
4.
霞石正 长岩响岩类
花 岗 岩 -流 纹 岩 类
SiO2
< 45 %
45-53 %
53-66 %
> 66 %
<3.3 3.3-9 >9 <3.3 3.3-9
>9 <3.3 3.3-9
Na2O+K2O <3.5
>3.5 平均3.6 平均4.6 平均7 平均5.5
平均9
平 均 14
平 均 6-8
(N2O aK2O2)
代表性岩浆岩的化学成分
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O H2O+
Total
橄榄岩 42.26 0.63 4.23 3.61 6.58 0.41 31.24 5.05 0.49 0.34 3.91
98.75
玄武岩 49.20 1.84 15.74 3.79 7.13 0.20 6.73 9.47 2.91 1.10 0.95
玄武岩
花岗闪长岩
花岗岩
SiO2饱和度与矿物共生组合的关系
(1) SiO2过饱和——SiO2很多（过多），除形成硅酸盐矿物外，还有剩余—石英， Q就 是过饱和矿物，含有Q的岩石，就是SiO2过饱和岩石。
SiO2过饱和岩石
赵志丹2018-岩石地球化学5-微量处理
Niu Y, 2006
Ultra-K rocks in Lhasa block
Pb
Hofmann, 2004
Nb
Ti
为什么岛弧火山岩出现Nb、Ta的负异常？
——正常岛弧火山岩由源自俯冲板片脱水产生的流 体交代地幔楔发生部分熔融而形成，这种富水的流 体亏损高场强元素（HFSE），如Nb(Ta)、Ti、P等 元素，这些元素的流体/岩石分配系数很小（1)， 因此，在流体交代地幔楔形成的正常岛弧火山岩中 出现显著的Nb（Ta）、Ti负异常 （在微量元素原始地幔标准化蜘蛛图上相对于相邻 元素 K 、La和Eu、Gd）。
（1）多元素标准化图解 图解的基本解释
大离子亲石元素-Rb-Ba-Th-U-K-Pb HFSE
HREE
大离子亲石元素
HFSE
幔源玄武 岩的成分
地壳的成分
Hofmann, 2004
Chondrite (C1) Normalized
100
N-MORB E-MORB OIB IAB C. Crust
多元素标准化数据
I 原始地幔 （primitive/primordial mantle）
目前常用的元素排列顺序和数值根据 Sun & MacDonough, 1989
II 球粒陨石
Boynton W.V. 1984；Sun & MacDonough, 1989；
III MORB, Pearce, 1983 IV 沉积岩
孙贤鉥 (1943-2005)
国际著名地球化学家孙贤鉥先生1943年10月27 日出生于福建省福州市，抗日战争胜利后，随父母移居台湾 省台北市。1962年被免试保送台湾大学地质系学习。 1968年，孙贤鉥先生赴美国求学，师从著名地球化学家Paul Gast，先后在纽约的哥伦比亚大学和休斯顿 美国宇航局约翰逊空间中心从事铅同位素地球化学研究，1973年获得博士学位。期间，他在铅同位素地球化学 等研究领域取得了诸多开创性成果。相关论文陆续发表在Nature、Science等国际知名学术刊物上并得到了广泛 的引用，其中有关年轻玄武岩铅同位素的文章(Sun，1980)SCI引证次数已经超过700次，成为这一研究领域一 个里程碑式的经典论文。 1973年-1975年，孙贤鉥先生在纽约大学石溪分校做博士后，随Gilbert Hanson从事碱性玄武岩的研究，在 许多重要的刊物上发表了多篇高水平的论文。 1975年，孙贤鉥先生前往澳大利亚的阿德雷德大学工作，期间对太古宙科马提岩、高镁玄武岩、大洋玄武 岩和蛇绿岩等岩石进行了开创性的地球化学研究，再次显示了他卓越的科研才能，相继发表了多篇至今仍被广 泛引用的论文。其中有关洋中脊玄武岩地球化学的文章(Sun，Nesbitt and Sharaskin，1979)SCI引证次数已经 超过500次。 1977年，孙贤鉥先生在悉尼澳大利亚联邦科学和工业研究组织矿物研究实验室工作，从事氧、硫等稳定同 位素的研究。 1981他成为澳大利亚矿产资源局主任研究员，1999年退休。在此期间，他发表了一系列有关地球的化学组 成、演化以及元素地球化学性质的文章，成为当代地球科学界广泛引用的经典之作。其中最为著名的是1989年 他和他的学生McDonough在Geological Society Special Publication上发表的关于地幔化学和同位素体系的文 章 ：Chemical and isotopic systematics of oceanic basaltsmplications for mantle composition and processes， 迄今已被SCI论文引证超过2800次；另一篇论文：The composition of the Earth (McDonough and Sun，1995)， 也已经被SCI论文引证近800次。 令人称道的是在实验技术比较落后的20世纪80年代，他就以严谨细致的工作准确地排定了元素相容性顺序 ，为地球化学的发展作出了杰出的贡献。作为海外华人，孙贤鉥先生十分关心祖国科学和文化事业的发展。
赵志丹岩石地球化学7-同位素示踪课件PPT
2021/3/10
10
Sr同位素演化——地球初始Sr比值
地球形成时的(87Sr/86Sr)0 ？
如何获得？
（1）地球形成时的岩石样品难以获得。 （2）由于地球和陨石是在大致相同的时间由太 阳星云的凝聚相通过重力凝聚作用形成的，因 此陨石可以代表地球的(87Sr/86Sr)0比值。 （3）目前公认玄武质无球粒陨石的(87Sr/86Sr)0 比值为0.69897±0.00003 (Faure,1977)，代 表地球形成时的初始比值，以BABI表示。
BABI=Basaltic Achondrite Best Initial
2021/3/10
11
地幔和地壳Sr同位素演化
对已确认起源于上地幔源区的现代玄武岩等岩石的 87Sr/86Sr进行统计研究的结果显示， 岩石的87Sr/86Sr值=0.702~0.706之间， 平均值为0.704，Rb/Sr=0.027，
(2) 现有的岩石或者岩浆可以识别源区，如果是混合的源区， 则具有混合的同位素特征。
因此：同位素年代学和同位素地球化学注重同位素体系的演化， 将同位素研究的计时作用和示踪作用结合起来，可以更好地揭 示整个地球历史的演化过程。
2021/3/10
9
Sr同位素地球化学
基本原理——
体系中Sr同位素初始比值(87Sr/86Sr)0是一个重要 的地球化学示踪参数，不同的地球化学储库的 (87Sr/86Sr)0是不同的。 (87Sr/86Sr)0对示踪物质的来源， 壳幔物质演化及壳幔相互作用等均具有重要意义。
2. Ernst R. E. and Buchan K. L. (eds) Mantle plumes: Their indentification through time. GSA Special paper 352. Pp.593（书号 P206.4/Sp3/352)
深部碳循环的Mg同位素示踪
深部碳循环的Mg同位素示踪李曙光【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2015(022)005【摘要】大洋板块俯冲导致的深部碳循环可影响地球历史的大气CO2的收支情况及气候变化.沉积碳酸盐岩是地球中轻镁同位素的主要储库,它通过板块俯冲再循环进入地幔有可能引起地幔局部的Mg同位素组成不均一性.因此,在这样一个基本假设基础上,即俯冲岩石的镁同位素在变质脱水和岩浆过程中不发生显著变化,镁同位素有可能成为深部碳循环的示踪剂.前人研究已经证明岩浆过程不会发生显著锾同位素分馏.然而,至今对俯冲、变质过程镁同位素的分馏程度以及低δ26 Mg玄武岩成因还属未知.为此,本研究聚焦在高温高压条件下碳酸盐的稳定性和相转换、板块俯冲过程中的镁同位素行为、循环碳酸盐对地幔镁同位素组成可能产生的影响.【总页数】17页(P143-159)【作者】李曙光【作者单位】中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083;中国科学技术大学地球与空间科学学院中国科学院壳幔物质与环境重点实验室,安徽合肥230026【正文语种】中文【中图分类】P597.2【相关文献】1.云南老王寨金矿床深部地质过程的流体包裹体与稀有气体同位素示踪 [J], 邓碧平;刘显凡;张民;赵甫峰;徐窑窑;田晓敏;李慧;胡琳2.稳定13C同位素示踪技术在农田土壤碳循环和团聚体固碳研究中的应用进展 [J], 金鑫鑫;汪景宽;孙良杰;王帅;裴久渤;安婷婷;丁凡;高晓丹;徐英德3.深部碳循环的Mg同位素示踪:2015-2016的进展与问题 [J], 李曙光4.板块俯冲和岩浆过程中碳循环及深部碳储库 [J], 张国良;战明君5.采动影响下矿区深部地下水循环氢氧稳定同位素示踪 [J], 陈陆望;殷晓曦;陈园平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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若岩石初始87Sr/86Sr比值落在大
陆壳增长线和“玄武岩源区”之间， 则表明它们的物源可能是多样的， 或来自壳幔混合的源区，或来自地 壳下部Rb/Sr比值较低的角闪岩相， 麻粒岩相高级变质岩等。
Sr同位素识别岩石源区
通过对地幔岩石或其派生的火山岩的(87Sr/86Sr)0比值研究， 为地幔不均一性的研究提供了重要例证，
换、岩石成因和物质来源等方面有十分重要的作
用。
地幔Nd同位素演化—— 全地球的(143Nd/144Nd)0 ？
如何获得？近似于球粒陨石CHUR
地壳分异——大约3.0 Ga 分异出大陆地壳，
之后开始出现亏损地幔演化线
O.50677
Nd同位素初始比值计算
Nd 同位素初始比值（143Nd /144Nd） 0是Nd 同位素的地球化学 示踪的重要基础，该比值可以通过等时线法获得； 对 于 一 个 已 知 年 龄 的 样 品 ， 也 可 以 通 过 实 测 该 样 品 的 143Nd
②一些太古代样品的143Nd /144Nd的初
始比值均落在Sm/Nd比值相当于球粒陨
石的143Nd /144Nd演化线上，这表明地 球早期演化阶段的Nd同位素初始比值与 球粒陨石Nd同位素初始比值非常一致， 这使我们获得了有关Nd同位素演化起点 的重要参数；
Nd同位素地球化学——特征和意义
③ 年轻火山岩Nd同位素研究表明，143Nd /144Nd 与87Sr/86Sr比值之间呈现良好的负相关关系。 因此，Nd同位素在探讨地幔、地壳演化、壳幔交
图书馆书号：
360.1/F27
参考书介绍——同位素地质学原理
Faure G. 1986. Principles of isotope geology (2nd edition), John Wiley & Sons, pp589 图书馆书号： 275.01 F27/2
参考书介绍
1. Dickin Alan P. 1995. Radiogenic isotope geology. Cambridge University Press. 452p 2. Dickin Alan P. 2005. Radiogenic isotope geology. (2nd Ed.), 490p 3. Allègre Claude J. Isotope Geology, 2008. Cambridge University Press, pp. 512
Sr同位素地球化学
基本原理——
体系中Sr同位素初始比值(87Sr/86Sr)0是一个重要
的地球化学示踪参数，不同的地球化学储库的
(87Sr/86Sr)0是不同的。 (87Sr/86Sr)0对示踪物质的来源， 壳幔物质演化及壳幔相互作用等均具有重要意义。
Sr同位素演化——地球初始Sr比值 地球形成时的(87Sr/86Sr)0 ？
表地球形成时的初始比值，以BABI表示。
BABI=Basaltic Achondrite Best Initial
地幔和地壳Sr同位素演化
对已确认起源于上地幔源区的现代玄武岩等岩石的 87Sr/86Sr进行统计研究的结果显示， 岩石的87Sr/86Sr值=0.702~0.706之间， 平均值为0.704，Rb/Sr=0.027， 以BABI值连接0.702和 0.706两个端点，分别构成 两条直线，形成一个阴影区 域，阴影区即玄武岩源区， 代表上地幔(87Sr/86Sr)0随时 间的演化。 加入Rb/Sr比值后
87
From Faure, 1986,fig.10.63
Sr/86Sr
< 0.705
ห้องสมุดไป่ตู้
I
53-76%
low
high in mafic rocks low
low: metal- moderate uminous to peraluminous high metaluminous low
low
< 9?
< 0.705
/144Nd和147Sm /144Nd比值，代入下边第2式获得。
143 Nd 143 Nd 147 Sm t 144 Nd 144 Nd 144 Nd (e 1) s 0 143 Nd 143 Nd 147 Sm t Nd同位素初始值 144 Nd 144 Nd 144 Nd (e 1) 0 s
详见下页
Nd同位素的标记办法——Nd
由于在整个地质时期143Nd /144Nd比值变化很小，引入了εNd参数，其涵义为：
Nd (0)
143 143
Nd /144Nd Nd /144
Nd
sample
1 104 CHUR (0) (0)
式中的Nd (0) 代表样品现今的（143Nd /144Nd)S 相对 CHUR现今的（143Nd /144Nd)CHUR比值的偏差值。
143 Nd /144Nd sample (t ) 4 Nd (t ) 143 1 10 144 Nd / Nd ( t ) CHUR
第三章、岩石地球化学数据的处理与解释
第一节、主量元素数据处理与解释
第二节、微量元素数据处理与解释
第三节、放射性成因同位素数据处理与解释
第四节、稳定同位素数据处理与解释
参考书介绍
Faure G. 2001. Origin of igneous rocks: the isotopic evidence, Springer, pp.496
举例——1.0 Ga时，地幔和大陆地壳形成熔体的
(87Sr/86Sr)0值分别为：0.7034和0.7140。
Sr同位素的识别岩石的源区
地幔演化
A. 均一地幔 B. 亏损地幔 C. 富集地幔
Sr同位素的识别岩石的源区
若岩石的初始87Sr/86Sr比值落在大陆壳增长线以上 或其附近，表明形成该岩石的物质来自于陆壳； 若岩石的（87Sr/86Sr）0比
见下页图
地幔和地壳Sr同位素演化
地幔演化——由于上地幔具有低的Rb/Sr比值（0.03），
导致上地幔的 (87Sr/86Sr)0随时间缓慢增长。
地壳演化——
2.7Ga年前，地幔分异形成大陆地 壳，继承地幔初始比值0.7014. 但 是其Rb/Sr=0.15，现今大陆壳的 (87Sr/86Sr)0平均为0.7211，连接 2.7Ga的地幔(87Sr/86Sr)0值到现今 大陆壳的(87Sr/86Sr)0值得到一条直 线，该直线为平均大陆壳随时间的 (87Sr/86Sr)0演化线。
参考书介绍——关于地幔柱
1. Condie Kent C. 2001. Mantle plumes and their record in Earth history. Cambridge Univ. Press. pp.306 （书号240 C75k）
2. Ernst R. E. and Buchan K. L. (eds) Mantle plumes: Their indentification through time. GSA Special paper 352. Pp.593（书号 P206.4/Sp3/352)
参考书介绍
Ozima M, Podosek F A. 2002. Noble gas geochemistry (2nd edition), Cambridge Press, pp.286 图书馆书号： 274 Oz5/2
第三章、岩石地球化学数据的处理与解释
第三节、放射性成因同位素数据处理与解释
例1：不同构造环境玄武岩在锶同位素组成上具有明显的不
均一性。(87Sr/86Sr)0的平均值，
洋中脊玄武岩——0.70280， 洋岛玄武岩———0.70386， 岛弧玄武岩———0.70437， 大陆玄武岩———0.70577。
印度洋
例2：各个大洋的MORB
(87Sr/86Sr)0也不同（右图），印度 洋MORB明显区别于大西洋和东太 平洋（Faure，2001，fig.2.63）。
S
65-74%
high
high
> 9?
> 0.707
A
high 77%
Na2O high
low
var peralkaline
var
low
var
var
Misc Petrogenesis Low Rb, Th, U Subduction zone Low LIL and HFS or ocean-intraplate Mantle-derived high LIL/HFS Subduction zone med. Rb, Th, U Infracrustal hornblende Mafic to intermed. magnetite igneous source variable LIL/HFS Subduction zone high Rb, Th, U biotite, cordierite Supracrustal Als, Grt, Ilmenite sedimentary source low LIL/HFS Anorogenic high Fe/Mg Stable craton high Ga/Al Rift zone High REE, Zr High F, Cl
* molar Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)
Data from White and Chappell (1983), Clarke (1992), Whalen (1985)
Nd同位素地球化学 ——特征和意义
Nd同位素地球化学——特征和意义
① Sm、Nd这对母子体具有相似的地球化学性质，除岩浆作用 过程Sm/Nd比值能发生一定变化外，一般地质作用很难使Sm、 Nd分离，特别是在地质体形成之后的风化、蚀变与变质作用 过程，Sm、Nd同位素通常不会发生变化；