地幔流体的稳定同位素地球化学综述

总结了２０年来国内外学者对地幔流体研究的成果和认识。主要包括地幔流体的性质和组成;地幔流体中同位素的含量、组成和赋存形式;同位素分馏和地幔脱气等作用对地幔组分的影响等。在不同地区和不同构造环境条件的地幔流体中,各种组分含量和同位素组成变化可经很大,从一个侧面指示地幔组分的不均一性,反映了不同地幔物质的形式历程不同或来自不同的地幔源区。此外,还讨论了目前存在的几个疑点。     

地幔端元组分的微量元素地球化学研究综述

结合国内外研究现状,对利用同位素担地球化学所确定的地幔端元组分ＤＭＭ、ＨＩＭＵ、ＥＭ１和ＥＭ２在微量元素地球化学上的特征进行了综述,并对其成因进行了讨论。     

地幔交代作用

地幔交代作用是地球内部的一种化学变化。从200公里深处由高速喷发带上来的地幔岩块的研究表明,在熔融之前某些含挥发组分的交代矿物已经存在。地幔交代作用的提出,是用以解释硷性岩浆的化学组成和同位素体系变化的原因。硷性岩浆作用广泛的时空分布表明,地幔交代作用是广泛的,并且是长期的一种地质作用。它不仅是引起地幔化学上和氧化还原条件变化的主要因素之一,而且是产生硷性岩浆的理想源区和引起克拉通地区陆壳抬升的动因之一。     

地幔交代作用与地幔流体

简要综述了地幔交代作用的特征、研究现状及研究热点，阐明了地幔流体在地幔中的宏观、微观分布及其交代作用机理。地幔交代作用及地幔流体的研究，将促进我们进一步认识岩石圈地幔的演化及不均一特征。     

机器学习在地幔地球化学研究中的应用

高温高压条件下的热力学平衡是开展地幔地球化学研究的重要基础。目前,对地幔条件下矿物和熔体的热力学平衡的认识还存在一些不足,即地幔地球化学的实验和天然样品数据(压强、温度和成分等)构成的高维度矩阵中离散点之间的关系还未被充分厘清。机器学习是挖掘数据的有效工具,通过回归、分类等算法,可以为地幔条件下的热力学平衡提供新认识。已开展的实例研究包括温压计、熔体中元素的溶解度、矿物的三价铁含量、判断地幔捕掳体是否发生交代作用、判断样品是否发生氢扩散作用,等等。本研究方向的发展还需要机器学习方法的普及、基础数据库正确率和数据质量的提高以及算法的改进。     

地幔交代作用研究综述

地幔交代现象广泛发现于各地的碱性玄武岩或金伯利岩中的地幔橄榄岩包体中。地幔交代作用以地幔岩包体中不相容元素的高度富集和（或（出现角闪石、金云母为标志。岩石学、地球化学、同位素资料等显示地幔交代作用与岩板俯冲及部分熔融作用之间存在密切联系，地幔组成、结构、演化与大陆构造演化之间存在紧密的关系。同位素模式年龄暗示地幔交代作用可能是大陆构造活动的深部原因。     

地幔地球化学：严自大洋火山作用的信息

来自地幔深部的玄武质火山作用“样品”,是由于固体对流将地幔深部物质运送到浅部熔融区而产生的。这些喷出的玄武岩的同位素和微量元素的化学表明地幔内存在许多同位素和化学性质清楚的成分,这些成分反映了地幔演化。     

地幔交代作用：研究进展、问题及对策

有关地幔交代作用的研究始于７０年代早期。近２０年来研究工作的贡献是使人们对与地幔演化和不均一性有关的地幔交代作用特征和交代作用机制有了更多的了解，地幔交作用很复杂，它取决于交代作用发生的时间、构造环境、交代介质的种类以及与不同深度地幔内各种地质事件有关的流体的组成。进一步深入开发有关交代作用成因、机制及其与各种地质事件关系的研究，对于深入认识岩石圈地幔的演化和不均一特征具有十分重要的意义。对不同构     

地幔交代作用：研究进展、问题及对策

有关地幔交代作用的研究始于７０年代早期。近２０年来研究工作的贡献是使人们对与地幔演化和不均一性有关的地幔交代作用特征和交代作用机制有了更多的了解。地幔交代作用很复杂，它取决于交代作用发生的时间、构造环境、交代介质的种类以及与不同深度地幔内各种地质事件有关的流体的组成。进一步深入开展有关交代作用成因、机制及其与各种地质事件关系的研究，对于深入认识岩石圈地幔的演化和不均一特征具有十分重要的意义。对不同构造环境中的不同包体类型进行深入研究，为地幔交代作用提供广泛约束。将传统的地质学、岩石学的研究与地球化学、地球物理学以及现代测试技术相结合，很可能为解决交代作用成因、机制及交代作用与岩浆作用之间的时间先后问题，交代作用与地质事件的关系问题提供有效的方法和途径。     

地幔地球化学:来自大洋火山作用的信息

来自地幔深部的玄武质火山作用“样品”,是由于固体对流将地幔深部物质运送到浅部熔融区而产生的。这些喷出的玄武岩的同位素和微量元素化学表明地幔内存在许多同位素和化学性质清楚的成分,这些成分反映了地幔的演化。这种演化以上地幔中许多微量元素的衰减为特征,这些衰减的微量元素可能由衰减弱的深部地幔以及洋壳和岩石圈的再循环来补充,而来自于大陆的物质却很少     

铂族元素地球化学研究评述

随着分析技术的发展和数据的积累,人们逐渐认识到PGE在地球化学研究方面具有潜在的应用价值。但地幔中PGE的存在形式目前尚不清楚,在许多方面还有争议。文中通过大量的实例综述了近年来PGE的分异机制和其在上地幔分布不均一性方面取得的进展以及存在的问题,结果表明:除Au外,蚀变作用并不影响PGE的分异;PGE主要以硫化物或合金的形式赋存于地幔岩石中,其分布不均匀,单一地依靠PGE与MgO,Cr,Ni的相关性来探讨部分熔融、分离结晶过程中橄榄石、尖晶石、铬铁矿对PGE分异的影响是不全面的,必须考虑硫化物的作用;地幔岩石具有包裹体和粒间两种不同PGE分配模式的硫化物。地幔源区或板内携带PGE流体交代以粒间硫化物为主的地幔岩石。使其PGE发生分异;不管是核幔分离后外核物质的返回,还是单一硫化物的作用都不能完全否定陨石撞击的地球增生假说。在大的区域,上地幔PGE的分布是均一的,但在一定范围内由于不同的大地构造背景,其PGE的分布显示不均一性。     

地幔地球化学研究进展:微量元素和同位素特征

系统介绍了近年来地幔同位素地球化学的研究进展,概述了Ｓｒ－Ｎｄ－Ｈｆ－Ｐｂ、Ｏｓ、Ｈｅ－Ａｒ和Ｎｅ同位素在的岩石示踪和成因鉴别上所取得的成果,指出同位素在地幔岩石研究的重要作用,简要总结了全球及区域地幔成分的主要研究手段和某些全球均一化比值的意义;并提出了分析技术的落后和基础理论的停滞是影响同位素和微量元素在地幔研究中应用和发展的主要因素。     

东海早第三纪玄武岩的发现及其区域地幔地球化学成因意义

本文首次报道东海陆架拗陷带早第三纪玄武岩的发现及邻区有关玄武岩同位素体系分析结果。初步研究表明东海玄武岩为晚渐新世喷发产物,源自与岩石圈有亲缘关系的富集地幔,EMI-LOMU端元在其源区中起主导作用,其深部很可能具古老大陆基底,这一推论为研究华南地区构造演化提供了新的制约。     

地幔氧逸度的研究进展

通过对目前国际上诸多有关地幔氧逸度的研究结果的系统分析和总结 ,提出了地幔中自由氧对地幔物质的性质、状态及运动过程产生影响的基本作用方式 ;介绍了目前地幔氧逸度研究的主要研究手段 ,包括本征氧逸度的实验室测量、模拟氧逸度的实验室测量、地幔氧逸度计及理论计算等及其优缺点 ;定性探讨了地幔氧逸度的时空分布规律 ,获得了地幔随时间的推移变得愈来愈氧化 ,随深度的增加变得愈来愈还原 ,以及在横向上不同大地构造部位的地幔区域具有不同的氧逸度等诸多结论。结合目前人们对地幔物质组成、性质、状态、运动过程及地球的起源与演化历史等的认识 ,初步提出了地幔不同圈层氧逸度的约束机制。最后 ,针对目前地幔氧逸度的研究现状 ,为今后提出了一些参考性的研究方向。     

大洋橄榄岩岩石学和地球化学研究的前沿信息

大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩是地幔熔融和熔体萃取过程中的互补产物 ,地幔熔融和熔体萃取过程形成洋壳 ,因此大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩的研究可提供这一过程的独立信息。通过大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩的岩石学与地球化学研究 ,特别是痕量元素在熔融和熔体演化过程中地球化学行为的研究 ,对定量描述洋中脊下地幔熔融动力学和认识化学地球动力学模式是十分重要的。目前 ,大洋橄榄岩的研究 ,已成为岩石学研究的前沿领域之一。     

勘查地球化学工作述评

当前勘查地球化学的主要任务是评价低缓异常或不明显的弱异常。为此,须在区域成矿规律指导下,将化探信息与其它地质、物探信息结合,建立化探信息之间的系统关联,评价低缓异常和难识别异常。为了达到以上目的,应加强以下几方面的研究:地质是化探工作的前提;多种化探方法配合使用,化探信息的系列化研究;以地质体为单元处理化探数据;化探信息充分与其它信息结合。     

环境地球化学研究进展评述：第四届国际环境地球化学学术讨论会简要回顾

简要介绍了最近在美国Ｖａｉｌ城召开的第四届国际环境地球学术讨论会情况，评述了该学科目前的主要研究内容。     

地幔柱和地幔流体作用与深部找矿应用研究

地球是一个复杂的系统,自形成以来,一直处于不停地运动、分异和演化过程;它不仅存在着圈层结构,而且伴随其自转和公转的离心力,以及核幔间的温度差、压力差、密度差、粘度差、速度差和放射性蜕变热等动热机制,同时存在着以地幔柱和地幔流体作用方式的物质垂向运动;这一过程,不仅直接向地壳带入核幔成矿物质,而且通过流体自身的超临界性质,将沿途活化已有初步富集的成矿物质转移至地壳适宜部位集中成矿。因此,大多与深大断裂有关的矿床,其成矿作用多与成矿物质的垂向运动密切相关,进而可能具备深部成矿的条件。研究从地幔柱和地幔流体作用入手,探讨了大型和超大型矿床形成的地球化学背景,揭示了开展深部找矿应用的前景。     

青藏高原的地幔动力学研究

青藏高原的形成是印度板块与欧亚大陆碰撞、挤压的结果，但简单的碰撞模型及南西—北东向的挤压无法解释高原现今所有的构造。因此，其他地球动力学因素，尤其是地幔动力学过程逐渐引起人们的关注。简要回顾青藏高原隆升的地幔动力学机制研究历史；较详细地介绍了青藏高原下深部结构的地幔动力学含义；并重点评述在青藏高原隆升的地幔动力学机制研究领域所取得的主要结果。说明在全球构造格局中，青藏高原不仅仅是印度和欧亚大陆会聚、碰撞以及大陆形变的结果，它也是青藏高原大陆岩石层和下伏地幔物质运动的相互耦合、相互作用的产物。     

从勘查地球化学到应用地球化学——第21届国际勘查地球化学会议综述

第21届国际勘查地球化学会议于2003年8月29～9月3日在爱尔兰首都都柏林召开,本次会议由于见证勘查地球化学历史转折事件而被载入史册。本次会议的常规化探方法如土壤、水系沉积物测量等成熟方法研究较少,岩石、水化学方法再次受到较大关注;而覆盖区深穿透地球化学方法及其机理成为各国研究热点,代表现代勘查地球化学发展方向;一些特殊方法如矿物、同位素、生物等勘查方法在特殊景观区寻找特殊矿床发挥作用;在分析上,全面进入ICP/MS时代。虽然勘查地球化学工作者经多年努力在环境领域有所进展,但要走的路还有很长。