月球物质的Re-Os同位素组成研究：对月球后期增生历史的指示

Re-Os同位素体系是理解月球强亲铁元素的分布规律和示踪月球的后期增生历史的重要手段。目前人们对月球物质Re-Os同位素成分的了解还是十分有限的,已有的Re-Os同位素数据显示一些能代表月幔成分特征的月海玄武岩具有很低的Re和Os的浓度,以及类似于球粒陨石的187Os／188Os成分特征,而月球火山玻璃和月壤等表现出相对高的Re-Os丰度和相对富放射成因Re-Os同位素成分。一般认为月球月幔的Re、0s和其他强亲铁元素相对球粒陨石是非常亏损的,而地球地幔则具有相对较高的强亲铁元素丰度（0．008倍CI球粒陨石的丰度）。新的Re-Os同位素结果证明月幔确实是亏损的,但是月球和地球在太阳系演化的较晚时期都有外来的球粒陨石物质的大量加入,即后期增生（late accretion）过程,导致了月球和地球上部物质（如月球火山玻璃、月壤等）相对地富集Os同位素和强亲铁元素,这些外来物质的后期增生可能是长期和持续的,增生过程主要发生在3．9～4．4Ga。但目前仍不清楚后期增生的陨石物质是被逐渐加入的,还是在一个相对较短的时期大量加入的,因此尚需对更多的月球物质做进一步的Re-Os同位素和强亲铁元素成分的研究。     

元素的丰度与克拉克值

元素的丰度、克拉克值是广大地质工作者所熟知且常用的两个基本概念;但也有些人对二者常混为一谈,将二者与具体的各类岩中化学成分的平均含量的概念相混淆,用的也比较混乱。其基本概念介绍如下: 元素的丰度(abundance of elements)指元素在任何宇宙或地质体(太阳、行星陨石、地球、地壳、侵入体等地球化学体系)中的平均含量。元素在太阳系的平均含量称为元素的宇宙丰度,在整个地球中的平均含量称为元素的地球丰度(或地球的元素丰度),在地壳中的平     

宇宙尘中金的丰度及其与铱的相关性

金是亲铁元素，金的浓度与其他一些亲铁元素(如铱、锇、镍、钴和铁等)的相关性具有重要的地球化学与宇宙化学意义。Au与Er属同一类元素，但地壳岩石中的Ir/Au比值较低，这表明金和铱的地球化学行为并不完全相同，而上地幔岩石具有未分馏的球粒陨石     

地幔的同位素和微量元素地球化学

有关地幔的化学和同位素资料,可从几个来源获得,但全都需要某些假设: 1.假定球粒陨石是代表太阳系的原始物质。地幔化学模式通常还假定在地幔增生过程中和以后有挥发性元素可能包括碱性元素的丢失,以及分离的铁与镍(还有某些较轻元素如氧,硅和硫)进入地核及亲石元素进入地壳。 2.已知玄武岩源于地幔。实验岩石学能大致确定可能的原岩组份。但仍有许多含糊不清的地方,这包括不同实验室间实验结果的不一致,有关原岩熔融程度,结晶分异的程度及围岩混染程度的假定不一致,而最大的困难是熔体组份不受该系统各组份的比     

大陆深部地壳物质成分识别方法综述

本文系统总结了大陆深部地壳物质成分识别研究方法和元素丰度合理性检验的方法,以期为大陆深部地壳物质成分探测提供技术方法体系。深部地壳物质成分识别的主要方法有:①因构造运动抬升出露到地表的中下地壳剖面;②地表出露的高级变质地体;③产于火山岩中的深部地壳捕掳体,如麻粒岩捕掳体;④地球物理测深资料与深部岩石物理性质的高温高压实验测定结果之间的拟合和⑤壳源岩浆岩源区地球化学示踪。元素丰度合理性检验的方法主要有地表热流和元素比值法。     

中国满州里—绥芬河地学断面地壳—上地幔化学组成及垂向地球化学分带

通过地质、地球物理和地球化学综合研究，建立了断面域兴安、松嫩地块地壳－上地幔结构及岩石组成模型，估算了地壳－上地幔各结构层的元素丰度（地壳５３种，地幔３４种）。根据不同结构层的元素丰度，建立了兴安、松嫩地块地壳－上地幔垂向地球化学分带。兴安、松嫩地块化学组成的横向对比表明每个地块都有其独立演化历史。与华北地台南缘化学组成对比表明两地块与华北地台无明显成因联系。     

福建省碱质玄武岩系列中超镁铁岩包体的特征及其生成的温度和压力

超镁铁岩历来普遍地引起人们的注视,尤其在当前,因为它们经常地被视为与上地幔成分有关的物质。特别是金伯利岩和碱质玄武岩系列中的超镁铁岩包体——被大多数学者较一致地认为是上地幔的岩石。众所周知,地壳的岩浆活动,变质作用和大地构造性质与地球深部的物质组分有着密切的关系。为此,很多地学工作者都在研究地幔的物质组分。对于上地幔物质组分的研究,除采用地球物理和高温高压的模拟实验方法外,更需要研究直观的上地幔标本,即是超镁铁     

亲铜(亲铁)元素含量比值在地球科学中的初步应用实例

亲铜(亲铁)元素在行星增生演化、核幔分异、地幔岩浆过程、壳幔相互作用以及金属矿床成因等领域具有举足轻重的作用。本文从亲铜元素的地球化学性质出发,介绍了"高维度思维"的亲铜元素含量比值及其在地球科学领域的初步应用:①获得同一份样品中不同亲铜元素含量可在一定程度上降低样品的不均一性(块金效应)对含量比值的影响;②Cu/Ag值可以约束不同高温岩浆过程中硫化物固液状态和亲铜元素地球化学性质,进而认识地幔、洋壳和大陆地壳间的联系;③具有不同分配系数的亲铜元素含量的比值可以鉴别岩浆硫化物饱和史,比如通过亲铜元素的分异约束火星陨石母岩浆的硫化物不饱和演化历史;④依据In-Cd-Zn在硅酸盐地球的含量以及它们的相对亲铜亲铁性质,地球主体增生物质已经消失,不能由陨石代表。     

地球的早期热状态

行星生长理论表明天体在达到地球质量的十分之一时便发生部分熔融(Stevenson,1981),由巨型撞击角度出发形成的月球起源假说,也设定地球发生碰撞时会发生熔融或挥发(Kipp and Melosh,1987)。最近的高压相平衡实验(Tokahashi,1986;Ttoand Takahashi,1987)表明在一定的地幔成分条件下,液体与固体可以发生汇合,此可以用地球在生长过程中或稍后的熔融来加以解释。然而,微量元素分配的实验研究是明(Katz,et al,1987)模型球粒陨石值至少有一小部分镁铁榴石和钙钛矿的分镏,这些球粒陨石值被认为是上地幔中的残留亲石元素。与CI相比,超球粒陨石Mg/Si=1.12的比值(Palme and Nickel,1985)有可能反映在高压条件下,橄榄石是漂浮在深部的岩浆海中,同时,橄榄石与上地幔发生混合作用(Agee and Walker,1987),其     

地球大陆岩石圈形成的新地球化学模型

按照所提出的模型，地球的大陆岩石圈基本上是在被原始行星物质填满的古岩浆海洋的分异结晶过程中形成的。在岩浆海洋固结的同时，分离出金属铁，Ｍｇ－辉石和橄榄石，最终导致形成了橄榄岩上地幔及叠覆其上的原地壳，后者的成分相当于辉岩和玻古安山岩。构成原地壳的富Ｍｇ岩石以及原地壳部分熔融后留下的残留岩物质，后来可能在深部生成的碳酸熔体的作用下变成了二辉岩，二辉橄榄岩和异剥橄榄岩。地球化学检验证明，该模型具有与地     

元素丰度的应用

丰度一词是从英文Abundance翻译过来的,英文原义是丰富或丰富的量,因此五十年代有人曾译作富度,现在流行译作丰度.元素丰度(Elemental abundance)是地球化学上的一个专门术语.它是指各种化学元素(从氢到铀)在一定自然体系中的相对平均含量,例如地球化学教科书上经常引用的地壳元素丰度、地球元素丰度、宇宙元素丰度等. 元素丰度的数据不但广泛应用于天体化学和地球化学理论问题的定量研究,而且也广泛应用于解决各种实际问题.因此,各种     

利用地幔中Nb和Ta的含量制约地球初始岩浆洋的成分

球粒陨石常用来代表未分异的原始地球的组成成分。但是,Nb、Ta作为难熔亲石元素,在各硅酸盐地球储库中(地壳、洋中脊玄武岩、亏损的洋中脊玄武岩地幔等)的Nb/Ta值却显著低于球粒陨石的Nb/Ta值(<19.9)。这可能指示在下地幔深部有未被发现的高Nb/Ta源区,或者Nb在核、幔分异时进入地核。目前学界对"Nb悖论"成因仍存在很大争议。     

矿物种数与元素丰度

关于矿物种数与元素丰度间的关系,长期以来为不少矿物学家、地球化学家和地质学家所关注。一般认为“元素丰度是决定矿物种数的因素之一”,“某种元素的丰度值越高,其所形成的矿物种数越多”,反之亦然。后面的这种趋势(简称D-D趋势)尚未见到具体分析和论证。为了探讨这个问题,首先必须澄清“矿物”和“矿物种”的定义,并确定矿物的种数。根据当前对“矿物”的认识,可定义为:矿物是地壳及其邻圈,包括宇宙(陨石及月     

羌塘岩带碰撞后超钾质火山岩地球化学特征及成因探讨

羌塘超钾质火山岩为板块碰撞后的产物,地球化学特征表明,其同时具有板内火山岩和俯冲带岛弧火山岩的双重地球化学特性。化学组成上富含轻稀土和大离子亲石元素而亏损Cr、Ni等相容元素。在成因上受分离结晶作用和源区混合作用共同制约。源区为受古俯冲上地壳物质和下地幔上升流体交代混合的EMII型富集地幔端元,可能富含角闪石和金云母等矿物。     

大洋岩石圈和大陆岩石圈的元素丰度

根据大洋地壳、大陆地壳、上地幔和球岩石圈的元素丰度资料,本文初次分别求出大洋岩石圈和大陆岩石圈的元素丰度.可用作研究化学元素在洋圈或陆圈内各地区分布特征的地球化学背景值.     

超大型矿床密集区的成因及预测

首次提出地球上矿产资源分布的不均匀主要与太阳系的起源有关。水星、金星、地球、火星、小行星的幔,主要分别由E群、H群、L群、LL群和C群陨石物质组成的星子聚合而成、由此造成行星幔横向不均匀性及幔表层矿产资源不均匀性的基础。由于不同元素在各类星子中分布的不均匀性程度不同,它们对超大型矿床密集区的控制也不一样。富含成矿元素的星子被吸积于上地幔表层,形成了原始矿源区。当地壳形成后,大陆岩石圈没有被软流层的对流作用均匀化,虽经几十亿年的地质作用改造,这一原始矿源区依然存在。通过分析不同群的球粒陨石组分等特征,并结合成矿时代、成矿带及成矿作用改造特征等,可以对超大型矿床密集区进行远景预测。     

太行山北段燕山期花岗岩成因类型及其成矿作用

根据地质及岩石学、岩石化学、地球化学、同位素资料综合分析，太行山北段燕山期花岗岩成因类型为壳幔混源的Ⅰ型花岗岩。区内成矿作用与该类花岗岩关系密切，具体表现在矿床（点）与岩体具有时空上的一致性，成矿物质与成岩物质具有同源性和深源性以及岩体内Cu、Pb、Zn、Mo、Au、Ag元素丰度值较高等特点。矿化类型或成矿系列严格受岩石类型、化学成分、岩浆活动性质等因素控制，表现出明显的成矿专属性。部分熔融作用使下地壳物质形成熔浆的同时，还可以使下地壳中的成矿元素重新活化、迁移并富集在熔浆中，然后与深部上来的富含成矿元素的幔源岩浆一起混合形成壳幔混源的含矿母岩浆。因此，区内燕山期Ⅰ型花岗岩应该是成矿物质的主要提供者。并进一步指出软流圈物质大规模上涌是导致本区Ⅰ型花岗质岩浆活动及成矿作用的最根本的原因。     

大别造山带前陆阳新盆地古近纪玄武岩地球化学特征与成因研究

大别造山带前陆阳新盆地古近纪玄武岩的成分从石英拉斑玄武质到橄榄拉斑玄武质,以相对较高的大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Th、U等)丰度和弱到中等亏损高场强元素(Nb和Ta)为特征,岩石地球化学的总体特征类似于初始裂谷的拉斑玄武岩,而与大陆拉斑玄武岩所表现出的强烈亏损高场强元素Nb和Ta的地球化学特征明显不同。该拉斑玄武质岩浆喷发前曾经历过较小程度(约4．5％)的以橄榄石为主的矿物分离结晶,玄武岩的母岩浆则是源区物质经过约15％的部分熔融形成的,源区物质可能包含了来自下地幔的FOZO和富集型大陆岩石圈地幔两种组分。大别造山带内及前、后陆地区古近纪拉斑玄武岩的地球化学特征具有可比性,意味着随着大别造山带山根的拆沉,来自下地幔的FOZO岩浆(可能以地幔柱的形式)上涌,对大陆岩石圈的地幔部分发生了大规模的改造,使得原性质明显不同的两大岩石圈地幔在会聚带附近其地球化学分区性变得模糊。所形成的玄武岩总体具有较多的FOZO特征,但(除造山带内部)也不同程度地保留有岩石圈地幔的性质。     

西藏玉龙斑岩铜矿带南段日曲花岗闪长斑岩成因:锆石U-Pb年代学和地球化学约束

为探讨西藏玉龙斑岩铜矿带南段斑岩的成因及其动力学机制,对该铜矿带南段日曲岩体开展了岩石学、同位素年代学和地球化学研究。结果显示,两件花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄分别为(38.2±0.2)Ma、(38.8±0.2)Ma,为喜马拉雅早期;花岗闪长斑岩富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,属弱过铝质高钾钙碱性花岗岩;斑岩具有C型埃达克岩的地球化学特征,为加厚下地壳部分熔融的产物,未经明显的地壳混染;源区残留相主要由角闪石、石榴子石、金红石组成,并经历了较弱的壳幔混合作用。研究表明,日曲岩体的形成与印度板块与欧亚板块碰撞诱发妥坝-芒康左行走滑断裂活动有关,下地壳部分熔融及少量幔源物质的混入使斑岩具有壳幔混合的特征。     

上地幔Os同位素组成的演化

Re-Os同位素体系为研究地幔的成分-结构-演化提供了新的地球化学示踪和定年的工具.上地幔Os同位素组成演化的球粒陨石模型是Re-Os体系用于地幔物质定年的基础, 尤其在采用Re亏损模式年龄和Os同位素代理等时线年龄时.综合了铁陨石和各类球粒陨石、地幔橄榄岩包体和蛇绿岩豆荚状铬铁矿的Re-Os同位素体系研究的近期成果, 为认识对流上地幔Os同位素组成的演化提供了制约.对河北遵化蛇绿岩豆荚状铬铁矿岩的研究, 获得新太古代(2.5 Ga)时形成豆荚状铬铁矿的对流上地幔的187Os/188Os=0.110 2, 与球粒陨石型模式的一致.文献中常用的球粒陨石模式的参数如下: 地球形成时(4.558 Ga)初始值187Os/186Os为0.095 31, 现代值分别采用碳质球粒陨石的187Os/186Os比值为0.127 0和原始上地幔(PUM)的187Os/186Os比值为0.129 6, PUM与普通球粒陨石和顽火球粒陨石的187Os/186Os比值接近.