金刚石的铁同位素组成示踪板块深俯冲     

夏群科 《矿物岩石地球化学通报》2021,40(5)

俯冲板块能够输送哪些物质进入深部地幔?通过什么栽体?这些问题对于理解地球物质循环至关重要,但目前仍不明确.为了研究这些问题,美国宝石研究所和美国卡耐基研究所的研究者们对超深金刚石中的矿物包裹体开展了地球化学研究.样品是Ⅱa型(N含量小于5 ppmw)、大颗粒的金刚石,包括重量达到3106克拉的库里南金刚石.前人针对这些金刚石中的硅酸盐包裹体矿物(超硅石榴石和Ca钙钛矿)的研究显示其来源深度为360～750 km.这些大颗粒宝石级超深金刚石中含有多个Fe-Ni-S-C的包裹体组合.  相似文献   

Mantle Degassing and Diamond Genesis：A Carbon Isotope Perspective     

郑永飞 《中国地球化学学报》1994,13(4):305-316

The effect of Co2 and CH4 degassing from the mantle on the carbon isotopic composition of diamond has been quantitatively modeled in terms of the principles of Rayleigh distillation.Assuming the δ^13 C value of -5‰ for the mantle,the outgassing of CO2 can result in the large negative δ^13 C values of diamond,whereas the outgassing of CH4 can drive the δ^13C values of diamond in the positive direction.The theoretical expectations can be used to explain the full range of δ^13 C values from-34.4‰5 to 5‰ observed for natural diamonds.It is possible that diamond formation was triggered by the degassing of Co2 and/or CH4 from the mantle and the associated fractional crystallization of carbonate-bearing melt.  相似文献   

白云鄂博矿床中自然金的发现     

刘玉龙  陈江峰  谢智  郑永飞 《矿床地质》2002,21(1):35-35

内蒙古白云鄂博矿床是著名的稀土＿铌＿铁超大型矿床 ,具有多期热液活动、矿物成分复杂的特点。前人对它进行了广泛和深入的研究。但是 ,关于金等贵金属元素及其矿物在该矿床中的地球化学行为和特征的报道很少。近期笔者通过重砂分离 ,在白云鄂博的稀土矿石中发现了自然金。自然金是在白云石型磁铁＿铌＿稀土矿石 (0 0ＢＹＣ2 8)的人工重砂中见到的 ,该矿石为萤石、独居石、氟碳铈矿和磁铁矿矿化的白云岩。第一次重砂分离是在国土资源部天津地质矿产研究所进行的 ,样品的重量约为 2 0ｋｇ ,用于此矿石样品破碎的所有设备都经过彻底的风淋清…  相似文献   

胶南榴辉岩矿物氧同位素平衡及其Sm-Nd年代学制约   总被引：2，自引：4，他引：2  

郑永飞  王峥嵘  李曙光  李龙 《地球化学》2001,30(1):66-78

对苏鲁地体中的胶南榴辉岩进行了矿物氧同位素分析，并与同一手标本矿物的Sm-Nd内部等时线定年和Nd-Sr同位素分布进行了对比。研究表明，石榴子石与绿辉石之间的氧同位素平衡与否能够对矿物Sm-Nd同位素体系的平衡状况和内部等时线定年结果的有效性给予直接制约。合理的石榴子石＋绿辉石Sm-Nd内部等时线年龄产于两矿物之间达到并在峰变质条件下保持氧同位素平衡的样品中，而两矿物之间处于氧同位素不平衡的样品不能给出正确的Sm-Nd内部等时线年龄。同一矿物在手标本尺度出现显著的O-Nd-Sr同位素不均一性，据此对这些元素在石榴子石和绿辉石中的扩散速率顺序进行了估计，不仅得到了与实验扩散系数相吻合的结果，而且由此估计出在峰变质条件下达到矿物内部同位素均一化所需要的时间应大于10Ma。  相似文献   

白云鄂博碳酸岩墙碳氧同位素地球化学   总被引：7，自引：3，他引：7  

舒勇  郑永飞  魏春生  周建波  杨学明  杨晓勇 《地球化学》2001,30(2):169-176

对内蒙古白云鄂博 REE- Fe- Nb矿床周围碳酸岩墙中共存的方解石和白云石进行了 C和 O同位素分析。结果表明，方解石和白云石的δ 13C值变化范围一致，均为－ 3.5‰～－ 7.3‰，落在正常地幔δ 13C值范围 (－ 5‰± 2‰ )内；而它们的δ 18O值可分为两组，第Ⅰ 组为 9.5‰～ 18.0‰，第Ⅱ 组为 20.6‰～ 22.6‰，均远大于正常地幔δ 18O值范围 (5.7‰± 1.0‰ )。第Ⅰ 组低δ 18O值样品中共存白云石与方解石之间的 C和 O同位素分馏均为负值，因此处于热力学不平衡状态，指示它们自形成后受到过后期热液蚀变，与先前的岩石学观察一致。相反，第Ⅱ 组高δ 18O值样品中白云石与方解石之间的 C和 O同位素分馏均为正值，处于热力学平衡状态，指示它们自形成后未受到后期热液蚀变，因此可能沉淀于晚期低温高δ 18O值流体。第Ⅰ 组碳酸岩墙中白云石的 C和 O同位素组成不呈线性分布，指示碳酸岩浆并非由幔源碳酸盐与沉积碳酸盐混合形成。应用水-岩交换模型计算得到，第Ⅰ 组碳酸岩在侵位后经历了碳酸岩浆期后热液的不均一蚀变，蚀变温度约在 220～ 800℃之间，蚀变流体的 CO2/H2O比值较小 (1/500)，但水 /岩比值变化较大 (10～ 400)。由于低温下方解石与热液之间的碳氧同位素交换速率大于白云石，导致这部分碳酸  相似文献   

硅酸盐和金属氧化物矿物氧同位素组成的CO_2激光氟化分析   总被引：3，自引：0，他引：3  

龚冰  郑永飞  赵子福  赵彦冰 《矿物岩石地球化学通报》2001,(4)

我室采用MIR 10型CO2 激光器 ,在一种富BrF5的氛围中使激光对硅酸盐和氧化物矿物样品加热形成O2 ,经多次纯化后用 5 的分子筛吸收 ,再直接送至气体质谱仪进行氧同位素比值测定。这个实验流程与传统方法相比的改进不仅在使用激光加热技术及样品的放置上 ,而且在直接采用O2 而不是CO2 进行质谱测定。采用O2 进行直接分析的优点不仅避免了向CO2 转化过程中的潜在同位素分馏 ,而且能够得到样品的δ1 7O值 ,因此为宇宙样品分析提供了可能。CO2 激光氟化技术的优点是所需样品量小 (可低达 1～ 2mg) ,因此能够分析微小岩石区域或单矿物晶体内的氧同位素分布。同时 ,激光可以达到非常高的温度 (>40 0 0K) ,因此能够对某些难熔矿物 (如锆石、蓝晶石、橄榄石等 )进行氧同位素分析。  相似文献   

汉诺坝幔源单斜辉石巨晶氢同位素组成的离子探针分析：微尺度不均一性     

夏群科  潘尤杰等 《岩石学报》2001,17(1):7-10

运用离子探针技术测定了河北汉诺坝新生代玄武岩中3个单斜辉石巨晶的氢同位素组成，结果显示同一颗粒内部表现出微尺度的不均一性，2mm范围内δD的变化达到60‰。δD和氢含量之间不存在同步的变化，巨晶内部的化学成分均一，因此我们认为巨晶的氢同位素不均一性继续自母岩浆。母岩浆的氢同位素变化可能是去气过程中气相与熔体之间的分馏引起的。单斜辉石巨晶形成后很短的时间内即被寄主岩浆带至地表并经历了快速淬火。  相似文献   

论大陆岩石圈形成过程中的克拉通化阶段     

惠鹤九  陈斌  郑永飞  赵子福 《地学前缘》2002,9(4):0-0

流体控制着地球系统中质量和能量的传输。流体岩石反应过程在岩石圈中是十分普遍的现象。在流体流动体系中 ,流体在岩石裂隙中通过平流、扩散、水动力弥散和动力学弥散等方式进行输运并与岩石发生同位素交换反应。文章首先对封闭体系、“封闭”体系、开放体系以及缓冲体系中的同位素交换模型进行了简单讨论 ,然后在讨论氧同位素动力学交换机制的基础上 ,建立了平衡交换模型和动力学交换模型。结合流体流动的归一化速率、弥散系数和流体岩石的反应速率等变量 ,对流体岩石交换反应的流体运动方程中的Peclet数和Damk¨ohler数进行了讨论 ,并详细解释了它们在流体岩石交换反应过程中的物理意义和地质用途。  相似文献   

Lu-Hf同位素体系及其岩石学应用   总被引：120，自引：174，他引：120  

吴福元李献华  郑永飞高山 《岩石学报》2007,23(2):185-220

Lu-Hf是近几年来发展极为迅速的一门同位素定年和地球化学示踪技术。本文对这一同位素体系的发展历史、岩石学应用和存在的问题进行了全面的评述,对目前常见的样品溶解、质谱测定和激光剥蚀技术进行了全面介绍。虽然Lu-Hf同位素的发展历史可划分为TIMS、hot-SIMS、MC-ICPMS三个阶段,但MC-ICPMS仪器的出现,使Hf同位素发展速度明显加快。在介绍了Lu-Hf同位素的基本地球化学行为和基本原理之后,本文对这一同位素体系在岩石学上的应用作了全面的介绍,内容包括含石榴石和磷灰石岩石的同位素定年、早期大陆地壳形成与演化、不同端元地幔的性质及成因、岩浆作用过程的Hf同位素鉴别、区域地球动力学演化、变质作用过程中的Hf同位素变化等。最后对Lu的衰变常数、测定标准(JMC475溶液和固体锆石/斜锆石标准)的Hf同位素组成及Hf同位素的封闭温度等问题进行了讨论。  相似文献   

大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩中锆石Lu-Hf同位素研究   总被引：2，自引：11，他引：2  

郑永飞陈仁旭  张少兵唐俊赵子福  吴元保 《岩石学报》2007,23(2):317-330

对大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩进行了锆石Lu-Hf同位素分析,结果为原岩来源提供了制约,表明扬子陆块在Rodinia超大陆裂解时的裂谷岩浆活动中发生了显著的陆壳生长。对这些锆石的不同区域进行的U-Pb和Lu-Hf同位素分析和比较表明,不同成因的锆石在~(206)Pb/~(238)U年龄、初始Hf同位素组成、Th/U及Lu/Hf比值等方面具有明显的差异。与年龄较老的岩浆核部和幔部相比,年轻的变质增生边具有低的Th/U和Lu/Hf比值但高的ε_(Hf)(t)值。不同成因锆石的Th/U和Lu/Hf比值存在着正相关性,表明变质作用对锆石的U-Th-Pb和Lu-Hf同位素体系有着相似的影响。高级变质作用有时能够引起岩浆锆石增生边~(176)Hf/~(177)Hf比值的显著升高,导致变质新生颗粒或增生边类似于新生地壳的高ε_(Hf)(t)值假象。对榴辉岩和片麻岩锆石核部的分析发现,镁铁质和长英质原岩在大约750Ma左右形成一个双峰式火山岩套,另外包含少量的年龄约为2.15Ga的陆壳。初始Hf同位素组成可分成两组:第一组具有正的ε_(Hf)(t)值,为5.9±0.9～12.9±0.7;第二组ε_(Hf)(t)值在零左右,为-4.3±0.5-2.3±0.3。正的ε_(Hf)(t)值与较年轻的模式年龄相对应,负的ε_(Hf)(t)值与古元古代模式年龄相对应。前者表明,在扬子陆块北缘裂谷岩浆作用将亏损地幔物质加入到大陆地壳中,同时在新元古代中期的裂谷构造带中存在同时期的壳-幔相互作用。因此,在扬子陆块北缘新元古代中期裂谷岩浆活动中,既有新生地壳生长和即时再造,也有古老地壳再造。  相似文献