地幔的Ba同位素地球化学

钡(Ba)是大离子亲石碱土金属元素,也是流体活动元素。Ba在地幔熔融过程中高度不相容,因此在地壳中含量远高于地幔。Ba同位素在低温环境和流体作用下可发生显著的分馏,而在高温基性和中性岩浆过程中分馏有限。因此,近年来Ba同位素得到了越来越多的关注,成为示踪地壳物质俯冲再循环的新工具,特别有助于鉴别流体和沉积物对地幔的影响。准确获取上地幔Ba同位素组成是开展应用研究的前提,目前关于地幔Ba同位素组成的研究很少,还存在很大的争议。本文对Ba同位素分析方法、分馏机理和重要地质储库的组成进行了总结。本文重点讨论了幔源岩浆岩的Ba同位素变化,以及岩浆岩和变质岩中的Ba同位素分馏行为及潜在应用,并对当前存在的问题及未来的研究方向进行了展望。

蛇绿岩中铬铁矿研究的问题与思考

蛇绿岩中的铬铁矿广泛分布在全球不同时代和地区的造山带中,是工业铬矿的重要来源。金属铬的物理化学性质决定了其耐高温、耐腐蚀和抗氧化等许多特性,是生产不锈钢等特种钢、用于军工、航天等领域的重要战略资源。尽管研究历史悠久,但许多关键的科学问题并没有解决,是地球科学研究的前沿和热点。本文简述了铬铁矿的性质,综述了全球铬铁矿资源的分布与需求现状;通过大数据分析,回顾了铬铁矿的研究历史和进展;概述了蛇绿岩铬铁矿的主要产出特征和地质背景;探讨了研究中存在的关键科学问题,包括蛇绿岩豆荚状铬铁矿成矿母岩浆性质,成矿物质来源和聚集成矿作用以及成矿动力学背景;讨论了铬铁矿成因的不同模式以及相关的高温高压实验岩石学的研究进展;综述了蛇绿岩铬铁矿中新发现的一系列新矿物及其地质意义,提出蛇绿岩铬铁矿是研究俯冲物质深地幔循环和地球深部动力学的重要窗口等新认识。