再论上地幔Sm／Nd值演化的几个问题：对支霞臣“商榷”一文的回答

再论上地幔Ｓｍ／Ｎｄ值演化的几个问题──对支霞臣“商榷”一文的回答李曙光（中国科学技术大学地球与空间科学系，合肥２３００２６）最近，支霞臣对笔者１９９３年６月发表的＂上地幔Ｓｍ／Ｎｄ值演化＂一文［１］（以下简称李文）提出质疑。现就支霞臣在＂商榷＂一文...     

对孙贤鉥“思考”一文中若干问题的讨论

对孙贤鉥“思考”一文中若干问题的讨论李曙光（中国科学技术大学地球与空间科学系，合肥２３００２６）在草拟《上地幔Ｓｍ／Ｎｄ值的演化》［１］（以下简称为＂演化＂）一文过程中及该文发表以后，我与孙贤先生进行过多次通信讨论。他的某些意见我在文章修改过程中已经...     

内蒙古贺根山地区蛇绿岩稀土元素和Sm－Nd同位素研究

贺根山地区蛇绿岩各类岩石的稀土元素地球化学特征表明其为上地幔部分熔融、分异演化的产物，其Ｓｍ－Ｎｄ等时线年龄为４０３±２７Ｍａ，εＮｄ（Ｔ）＝＋８．７±０．６，结合蛇绿岩套上部玄武岩和变火山熔岩的岩石化学研究，可以确认蛇绿岩来源于大洋中脊亏损的上地慢。     

皖南和赣东北蛇绿岩成因及其构造意义：元素和Sm－Nd同位素制约

本文对扬子块体南缘构造侵位于板溪群（及相应地层）的皖南和赣东北晚元古代蛇绿岩进行了系统的元素和Ｓｍ－Ｎｄ同位素地球化学研究，结果表明两套蛇绿岩具有类似的元素地球化学特征，即二者的火山岩元素地球化学特征均类似于形成于弧后盆地构造环境的拉斑玄武岩。但是，两套蛇绿岩的Ｎｄ同位素组成明显不同。赣东北蛇绿岩具有相当均一的高εＮｄ（Ｔ）值（＋５．５±１．２），表明来源于一较亏损的上地幔源区，并且没有受到明显的较成熟地壳物质的混染。相反，皖南蛇绿岩的εＮｄ（Ｔ）值低，并有较大的变化范围（＋４．５──１．０），并和Ｓｍ／Ｎｄ、Ｎｄ、ＭｇＯ、ＳｉＯ２呈明显的二元混合相关关系，表明蛇绿岩是由亏损幔源岩浆（初始εＮｄ（Ｔ）≈＋５．５）在结晶分异过程中与地壳组分（初始εＮｄ（Ｔ）≈－１）混合形成的。皖南和赣东北蛇绿岩的Ｎｄ同位素和元素地球化学特征以及该地区的同时代花岗岩和火山岩的时空分布特征，可以用华南和扬子元古宙陆－弧－陆碰撞模式来解释。大约在１．０Ｇａ前，扬子和华南块体之间存在一多岛弧洋盆。大陆边缘岛弧和大洋岛弧在扬子块体南缘发育演化。皖南和赣东北蛇绿岩就是在大陆边缘盆地和弧间盆地演化过程中形成的洋壳构造侵位的碎片。该地区Ｉ型     

Sm—Nd同位素资料数据库系统的介绍与资料的再解释

通过近百篇文章汇集了１４９２件分析资料，首次建立了我国Ｓｍ－Ｎｄ同位素资料数据库，利用同位素参数εＮｄ，ＴＤＭ，ＴＣＨＵＲ和ｆｓｍ／Ｎｄ值提以了我国大陆地壳演化诸多重要信息，本文着重对胶北等与成矿有关岩石的Ｓｍ－Ｎｄ资料进行了再研究和再解释。     

敦煌地块变质岩系时代新认识

敦煌地块的中深变质系敦煌群，哟１／５万区调获得Ｓｍ－Ｎｄ等时线年龄值２９３５Ｍａ，３４８７Ｍａ，归属于太古界。北山南带的中深－浅变质岩系，经１／５万区调及１／２０万区调修测，中深变质岩系中获得Ｓｍ－Ｎｄ等时线年龄值２９４９Ｍａ，２９５６Ｍａ，３２３７Ｍａ及２０５９Ｍａ，分别划归敦粕群和厘定为早元古代。在浅变质岩系中获得Ｓｍ－Ｎｄ等时线年龄值１６２２Ｍａ，１６２４Ｍａ及Ｂａｉｃａｌｉａ等叠层石，归属     

江苏盘石山二辉橄榄岩包体的Nd、Sr、Pb同位素特征

对盘石一带的６个二辉橄榄岩包体，３个单斜辉石的Ｎｄ、Ｓｒ同位素，４个全岩、７个单斜辉石和１个斜方辉石的铅同位素进行了测定。结果表明，它们在亏损的岩石圈中经历了长时间的演化，其Ｒｂ－Ｓｒ、Ｓｍ－Ｎｄ、Ｐｂ－Ｐｂ同位素体系的相关性可能反映了不同时期的地幔过程。位于陆下岩石圈地幔中上部位的包体比下部岩石圈地幔具有相对亏损和不均一的同位素特征。     

一个由分馏引起的Sm—Nd模式年龄误差计算公式的更正

本文通过对分馏引起的Ｓｍ－Ｎｄ模式年龄扰动与源岩Ｓｍ－Ｎｄ模式年龄对比发现，两者模式年龄差值远大于由Ｎｅｌｓｏｎ和ＤｅＰａｏｌｏ（１９８５）给出的Ｓｍ－Ｎｄ分馏所致的模式年龄误差公式计算出的值，经重新推导，发现原公式有误，正确的Ｓｍ－Ｎｄ分馏模式年龄误差计算公式应为：ＥｒｒｔＤＭ≈△ｆ＾ｆ／ｓｓｍ／Ｎｄ／△ｆ＾ｆ／ＤＳｍ／Ｎｄ（ｔＤＭ－ｔｍ）。     

沉积岩物质成分所蕴含的地球深部信息

沉积岩的稀土元素、微量元素、Ｓｒ同位素和Ｎｄ同位素等物质成分中蕴含着与地壳构造演化密切相关的地球深部信息。当盆地发育处于拉张裂陷时期,盆地基底不太稳定,沉降比较快,且常有来自地球深部的幔源物质进入沉积盆地。来自地球深部的沉积物源,其成分和性质与来自陆源的完全不同,这种物源加入到沉积盆地中,必然导致沉积物中元素地球化学体系的异常。与正常陆源沉积岩相比,通常表现为,在经球粒陨石标准化后的稀土元素分布模式中,Ｅｕ负异常减小甚至消失,ｗｎ（Ｔｂ）／ｗｎ（Ｙｂ）值增高,ｗ（Ｔｈ）／ｗ（Ｓｃ）值、ｗ（Ｔｈ）／ｗ（Ｕ）值、ｗ（Ｌａ）／ｗ（Ｓｃ）值明显降低,Ｃｒ,Ｎｉ等铁镁质元素含量增高,Ｎ（８７Ｓｒ）／Ｎ（８６Ｓｒ）值低,而ε（Ｎｄ）值将明显增高。沉积岩物质成分中的这些特征,可作为判断沉积物受深部幔源物质影响的重要证据。     

敦煌地块变质岩系时代新认识

敦煌地块的中深变质岩系敦煌群,经１／５万区调获得Ｓｍ－Ｎｄ等时线年龄值２９３５Ｍａ、２９４６Ｍａ、３４８７Ｍａ,归属于太古界。北山南带的中深一浅变质岩系,经１／５万区调及１／２０万区调修测,在中深变质岩系中获得Ｓｍ－Ｎｄ等时线年龄值２９４９Ｍａ、２９５６Ｍａ、３２３７Ｍａ及２２０３Ｍａ、２０５９Ｍａ,分别划归敦煌群和厘定为早元古代。在浅变质岩系中获得Ｓｍ－Ｎｄ等时线年龄值１６２２Ｍａ、１６２４Ｍａ及Ｂａｉｃａｌｉａ等叠层石,归属于中上元古界。     

深部物质运动的气体地球化学特征

根据氦同位素地球化学资料讨论了中国东部和云南腾冲地区上地幔的脱气。尽管地球脱气作用主要发生在地球形成时的十亿年间，但是后期的脱气作用仍是影响大气圈演化的主要因素。在两种力学性质不同的构造带──中国东部大陆裂谷和位于欧亚板块与印度板块缝合带的腾冲火山区，采集了天然气样，并分析了气体组分和氦同位素组成，较高的３Ｈｅ／４Ｈｅ值和地质、地球物理资料表明天然气和温泉气中的氦相当一部分是来自上地幔。来自上地幔的氦和其他气体自第三纪以来不断在气藏中聚集或向大气中逃逸。伴有源于上地幔的岩浆活动的地幔脱气是深部物质运动的具体表现形式，它对新生代气候演变可能有直接影响。     

华北地台前寒武纪变质基底的Sm－Nd同位素地质信息

华北前寒武纪变质基底的Ｓｍ－Ｎｄ同位素资料，主要来自冀东、辽东、内蒙古中部，五台－太行、河南和鲁西等地早前寒武纪以基性岩为主的表壳岩和深成酸性侵入体，也有少量副变质岩的分析结果。已搜集的华北地台前寒武纪变质基底的３０４个Ｓｍ－Ｎｄ分析资料表明，除同位素年龄信息外，作为壳－幔演化示踪剂，给出了岩石圈早期演化的重要信息：除已由Ｕ－ｐｂ法证实的冀东曹庄、辽东鞍山有≥３．８Ｇａ的地壳残留外，Ｓｍ－Ｎｄ资料还暗示吕粱和登封一带存在＞３．５Ｇａ的古老地壳。在华北地台上，除＞３．５Ｇａ的早期壳－幔分离事件外，３．２～３．６Ｇａ，２．６～３．０Ｇａ和２．０～２．２Ｇａ分别为三次造壳的高峰时间。来自华北不同地区的Ｓｍ－Ｎｄ资料还表明，在３．０Ｇａ以前即存在一个规模较大的古老地壳，加之晚太古的造壳规模，太古宙地壳规模之宏大已与现代地壳相近似。除壳－幔分离的造壳事件外，华北地台早前寒武纪地壳活化再造十分强烈。活化再造形成的酸性侵入体的Ｓｍ－Ｎｄ同位素资料显示Ｔ＿（ＤＭ）＝２．６～２．８Ｇａ是活化再造的最高峰时期。     

黄山—温州地球化学剖面及廊区解析

黄山－温州地学断面及周围地区幔源、壳源与基底岩石的Ｐｂ、Ｓｒ、Ｎｄ同位素，年代学与主、微量元素地球化学研究表是，南与扬子从元古新生代的幔源与壳源岩石均表出不同的地球化学特征，反应出两区具完全不同的地质演化历史。     

西南极利文斯顿岛百耳斯半岛中生代火山岩地球化学特征

西南极利文斯顿岛百耳斯半岛中生代火山岩是晚侏罗纪至晚白垩纪三期火山活动的产物。岩石普遍贫钾,轻稀土元素略为富集,但轻重稀土分馏不强烈;Ｓｒ、Ｋ、Ｒｂ、Ｂａ、Ｔｈ等大离子亲石元素（ＬＩＬ）明显富集,Ｎｂ和Ｔａ明显亏损,过渡金属族元素Ｃｒ和Ｎｉ强烈亏损,表明它们属于火山弧环境中生成的钙碱性系列岩石。白垩纪中期和白垩纪晚期岩石的８７Ｓｒ／８６Ｓｒ比值主要在０．７０３９～０．７０５３之间变化,εＮｄ＞０,８７Ｓｒ／８６Ｓｒ相对１／Ｓｒ、Ｒｂ、Ｋ和ＳｉＯ２等的变化不大,表明其源区岩浆可能直接来自上地幔,很少受到壳源物质的混染。而晚侏罗纪火山岩的Ｓｒ同位素比值较高,说明早期岩浆可能受到少量地壳物质的混染。但在Ｔｈ／Ｔａ－Ｔｈ和Ｔｈ／Ｓｍ－Ｔｈ图解上所有岩石的投影点分布趋势相同,趋势线的斜率＞０。百耳斯半岛中生代火山岩是上地幔部分熔融生成的同源岩浆不同期的产物     

大陆的早期演化

有关大陆学化过程可以通过测定不同年龄的地壳岩石中钕同位素丰度来解决。对来自早期地幔火山夺的Ｎｄ同位素值测量表明，产生低Ｓ，／Ｎｄ比值大陆壳的地幔源具有高Ｓ，／Ｎｄ值，通过研究由地幔熔融产生的火山岩，重建亏损地幔的早期状态。澳大利亚西部２．７Ｇａ岩区的玄武岩Ｎｂ／Ｕ比值与两革幔岩石的Ｎｂ／Ｕ比值非常接近，这说明２．７Ｇａ前大陆地壳的数量与现今相同。     

北秦岭古聚会带壳幔再循环

以同构造期代表古洋壳残片的蛇绿岩及产于古岛弧的玄武岩为基础，通过Ｎｄ，Ｐｂ同位素与微量元素示踪及岩浆源区分析，揭示出北秦岭元古宙上地幔以强亏损（εＮｄ（ｔ）＋６．３～＋７．３）和高的Ｙｂ／Ｈｆ，Ｎｂ／Ｌａ和Ｔｈ／Ｌａ比值为特征，北秦岭地壳和上地幔明显具有Ｐｂ同位素比值高的特征．北秦岭丹凤群岛弧火山岩、二郎坪群弧后玄武岩以及松树沟蛇绿岩中变拉斑玄武岩εＮｄ（ｔ）、放射成因Ｐｂ同位素、Ｙ／Ｔｂ和Ｔｉ－ＭｇＯ研究表明，本区玄武岩存在两类性质不同的岩浆源．一类与亏损的北秦岭岩石圈上地幔源区有关；另一类与携带海洋沉积物的洋壳板块俯冲参与有关．由此，论证了北秦岭古聚会带壳幔之间物质再循环     

冀西北水泉沟正长岩杂岩体的成因

水泉沟碱性正长岩杂岩体侵入于太古宇桑干群变质岩中，岩体主要由碱性长石正长岩、角闪碱长正长岩、正长岩、石英碱长正长岩等组成，属碱性岩系列，在岩石的石英颗粒中见有熔融包体的存在。岩石的稀土元素分布模式呈平滑的右倾模式，无明显的铕异常。岩石的Ｐｂ同位素组成为２０６Ｐｂ／２０４Ｐｂ＝１６．４５７～１８．２８６、２０７Ｐｂ／２０４Ｐｂ＝１５．２７０～１５．４７２、２０８Ｐｂ／２０４Ｐｂ＝３６．５３９～３７．３９３，石英的δ１８Ｏ值为８．０‰～８．５‰，（８７Ｓｒ／８６Ｓｒ）ｉ≈０．７０５，岩石的ｔＤＭ为１．６～１．９Ｇａ，εＮｄ（ｔ）为－７．４５～－１３．１，明显大于区域基底的εＮｄ（ｔ）值（－２０±）。以上结果表明，岩体为上地幔和下地壳物质部分熔融的产物。岩体角闪石３９Ａｒ－４０Ａｒ年龄３２７Ｍａ，为海西期岩浆作用的产物     

云南老王寨金矿区煌斑岩的地球化学

报道了云南老王寨金矿区与金矿化时空密切共生的煌斑岩的地球化学资料。主要元素研究表明，研究区煌斑岩属钾质－富钾质钙碱性煌斑岩；过渡元素分配模式为典型幔源岩石的“Ｗ”型，岩石富集大离子亲石元素、高场强元素、稀土元素以及相对高＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ、低＾１４３Ｎｄ／＾１４４Ｎｄ比值等特征都暗示，该区煌斑岩源于交代富集地幔；地质发展史，不相容元素分配模式，Ｓｒ、Ｎｄ同位素组成及有关模拟计算表明，俯冲进入地     

从Nd,Sr同位素谈武夷山及邻区某些中生代岩浆岩的物理来源

武夷山地区中生代有关火山岩及花岗岩的∈＾ＯＮｄ值为－２．２０～－１１．５０，计算的相对于亏损地幔的Ｎｄ模式年令集中于１６１５－２７７０Ｍａ，Ｓｒ同位素初始比值Ｉｓｒ（０）为０．７０８２～０．７３０８，计算的∈ｓｒ（０）为１０７～４２９，ｆＡ为０．４８～１．０３，这些事实际合反映其物质来源主要由早元古代或晚太古代地壳物质改造而成，并含有少量的地幔物质加入紫金山，铜厂，银山有关岩体主要来自厂上地幔物质     

西天山菁布拉克岩带基性－超基性岩的Nd、Sr同位素地球化学

新疆西天山菁布拉克岩带基性－超基性岩的全岩εＮｄ（ｔ）约为－５．１－＋６．４，８７Ｓｒ／８６Ｓｒ（ｔ）约为０．７０３７－０．７０９４。幔源岩浆同化围岩和结晶分异联合作用（即ＡＦＣ过程）可以解释这些岩石的Ｎｄ、Ｓｒ同位素组成。