赵志丹岩石地球化学同位素示踪共73页

1968年，孙贤鉥先生赴美国求学，师从著名地球化学家Paul Gast，先后在纽约的哥伦比亚大学和休斯顿 美国宇航局约翰逊空间中心从事铅同位素地球化学研究，1973年获得博士学位。期间，他在铅同位素地球化学 等研究领域取得了诸多开创性成果。相关论文陆续发表在Nature、Science等国际知名学术刊物上并得到了广泛 的引用，其中有关年轻玄武岩铅同位素的文章(Sun，1980)SCI引证次数已经超过700次，成为这一研究领域一 个里程碑式的经典论文。
孙贤鉥 (1943-2005)
孙贤鉥博士(哥伦比亚大学, 1973)
孙贤鉥
(1943-2005)
(哥伦比亚大学, 1973)
国内设立了—孙贤鉥地球化学青年科学家奖
第一届，2006, 徐义刚； 第二届，2007, 王 强； 第三届，2008, 杨进辉； 第四届，2009, 赵子福; 第五届，2010, 袁洪林； 第六届，2011, 朱弟成；
Sun S-S & MacDonough WF , 1989
Sun S-S, McDonough WF. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: Saunders, A.D., Norry, M.J. (Eds.), Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society London. Special Publications, vol. 42, pp. 313–345.
Trace element concentrations normalized to chondrite (primitive mantle) of ……

66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70处理
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。

纪念高山教授
Treatise on Geochemistry，2004, Elsevier 高山教授 (1962-20160503) 是唯一大陆作者
10卷本系列丛书
地球化学新书-2014
Treatise on Geochemistry, 2nd Edition, 2014, 16卷-P. 8015 @
中文翻译版：
赵志丹等（预计翻译此书）， 《岩浆岩与深部过程》， 地质出版社，20XX (??)
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张德会, 赵伦山(主编). 2014. 地球化学. 北京：地质出版社.
地球化学国内参考书-10年前
陈岳龙，杨忠芳，赵志丹，编著，同位素地质年代学与地球化学，地质
出版社，2005年 韩吟文,马振东. 地球化学, 2003, 地质出版社.
陈俊, 王鹤年, 地球化学, 2004, 科学出版社.
赵伦山, 张本仁. 地球化学, 1988, 地质出版社. 中国科学院地球化学研究所, 高等地球化学.1998, 科学出版社
中文翻译版： 杨学明等， 《岩石地球化学》， 合肥：中国科学技术大学出 版社，2000
本课程主要参考书 （第2本/共3本）
Gill Robin. 2010. Igneous Rocks and Processes: A Practical Guide. Wiley-Blackwell [ John Wiley & Sons, Ltd ], pp. 428 @
(2) 有些目前学习岩石－矿物－矿床等专业的研究 生，没有系统学习过《地球化学》。

2. 地球化学区别于地球科学的其他学科
——着重于研究地质作用中的化学运动形式及其规律, 以区 别于构造地质学和古生物学； ——地球化学以观察原子为出发点，研究原子活动的整个历 史，包括元素富集与分散、固结形式及流体状态迁移等， 重视研究微量元素及同位素，以此区别于矿物学、岩石学 及矿床学的研究内容。地球化学基本原理具有更为普遍、 更为深刻的意义。 ——地球化学是地球物质科学（material science of the earth） 中研究物质成分的主干学科，又兼具分支学科和基础理论 学科的双重特点。
其他早期教材：
戚长谋等, 地球化学通论.1994, 地质出版社. 涂光炽等, 地球化学.1984, 上海科技出版社. 布朗洛,A.H., 地球化学(中译本), 1982,地质出版社. 戈尔德斯密特, V.M.,地球化学(中译本), 1954,科学出版社.
地球化学英文主要参考书
Fancis Albarede, Geochemistry: An introducion. 2003, Cambridge University Press. Faure, G. Principles and Applications of Geochemistry. (2nd.). 1998, Prentice Hall. Ottonello, G. Principles of Geochemistry. 1997, Columbia University Press.
例如：元素Ni在橄榄岩/玄 武岩之间如何分配？在辉 石/斜长石之间如何分配？
二、地球化学研究的基本问题
2. 研究元素的共生组合和赋存形式
共生组合——前者指无成因含义，后者有成因含义。具有共 同或相似迁移历史和分配规律的元素常在特定的地质体中形 成有规律的组合，称为元素共生组合，如Cu、Pb、Zn 在热 液矿床中形成共生组合，Cr、Ni、Co和铂族元素在基性超 基性岩中形成共生组合。 赋存形式(存在形式,赋存状态):指元素在地质体中以什么形 式存在，常见形式例如:化合物(氧化物,硫化物,硅酸盐,碳 酸盐等等)、类质同像混入物、机械混入物、包裹体及吸附 物等等。

１０００ ０５６９／２０１９／０３５（０２） ０４７２ ８４ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ　岩石学报ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０１９ ０２ １３云南腾冲全新世火山岩岩浆演化和岩石成因杨逸云　赵志丹 雷杭山　武精凯　苗壮　张双全　陈玲　季宏伟ＹＡＮＧＹｉＹｕｎ，ＺＨＡＯＺｈｉＤａｎ ，ＬＥＩＨａｎｇＳｈａｎ，ＷＵＪｉｎｇＫａｉ，ＭＩＡＯＺｈｕａｎｇ，ＺＨＡＮＧＳｈｕａｎｇＱｕａｎ，ＣＨＥＮＬｉｎｇａｎｄＪＩＨｏｎｇＷｅｉ地质过程与矿产资源国家重点实验室，中国地质大学地球科学与资源学院，北京　１０００８３ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ａｎｄＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ２０１８ ０９ ０１收稿，２０１８ １２ １５改回ＹａｎｇＹＹ，ＺｈａｏＺＤ，ＬｅｉＨＳ，ＷｕＪＫ，ＭｉａｏＺ，ＺｈａｎｇＳＱ，ＣｈｅｎＬａｎｄＪｉＨＷ ２０１９ ＭａｇｍａｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｐｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆＨｏｌｏｃｅｎｅｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｉｎＴｅｎｇｃｈｏｎｇ，Ｙｕｎｎａｎ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３５（２）：４７２－４８４，ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０１９ ０２ １３Ａｂｓｔｒａｃｔ ＴｅｎｇｃｈｏｎｇｖｏｌｃａｎｉｃｆｉｅｌｄｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅａｒｅａｓｗｉｔｈｔｈｅｒｅｃｏｒｄｓｏｆＨｏｌｏｃｅｎｅｖｏｌｃａｎｏｓｉｎＣｈｉｎａ ＴｈｅｍａｇｍａｔｉｓｍｎａｔｕｒｅａｎｄｐｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆｔｈｉｓＴｅｎｇｃｈｏｎｇＨｏｌｏｃｅｎｅＶｏｌｃａｎｉｃｓ（ＴＨＶ）ａｒｅｅｓｓｅｎｔｉａｌｅｖｉｄｅｎｃｅｓｉｎｒｅｖｅａｌｉｎｇｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｏｕｔｈｅａｓｔｗａｒｄｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｅｐｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｔｈｅＴｉｂｅｔａｎＰｌａｔｅａｕ Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｍｉｎｅｒａｌｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｗｈｏｌｅｒｏｃｋｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｓｔｕｄｙｏｎｔｈｒｅｅｖｏｌｃａｎｏｓ（Ｍａａｎｓｈａｎ，Ｈｅｉｋｏｎｇｓｈａｎ，ａｎｄＤａｙｉｎｇｓｈａｎ）ｏｆｔｈｅＴＨＶ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｎｄｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｔｈｅｍａｇｍａｔｉｓｍ ＴｈｅｍａｊｏｒｉｔｙｏｆｔｈｅＴＨＶａｒｅｈｉｇｈｐｏｔａｓｓｉｕｍｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｒｏｃｋｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｂａｓａｌｔｉｃｔｒａｃｈｙａｎｄｅｓｉｔｅａｎｄｔｒａｃｈｙａｎｄｅｓｉｔｅ ＷｅｆｏｕｎｄｎｅｇａｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎＳｉＯ２ａｎｄＣａＯ，Ｆｅ２Ｏ３Ｔ，ＴｉＯ２，ＭｇＯ，ａｎｄｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＳｉＯ２ａｎｄＫ２Ｏ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｔｈｅｆｒａｃｔｉｏｎａｌｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｏｌｉｖｉｎｅ，ｐｙｒｏｘｅｎｅ，ａｎｄｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅ Ｔｈｅｘｅｎｏｃｒｙｓｔｓｏｆｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅｗｉｔｈａｃｉｄｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ（Ａｎ＝２８）ｈａｓｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈｂａｓｉｃｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅｒｉｍ（Ａｎ＝６５），ａｎｄｘｅｎｏｃｒｙｓｔｓｏｆｑｕａｒｔｚｗｉｔｈｎａｒｒｏｗｐｙｒｏｘｅｎｅｒｅａｃｔｉｏｎｒｉｍ，ｗｅｒｅｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅｔｒａｃｈｙａｎｄｅｓｉｔｅｓａｍｐｌｅｓ，ｗｈｉｃｈｐｏｓｓｉｂｌｙｓｕｇｇｅｓｔｔｈｅｃｒｕｓｔａｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｂｙｇｒａｎｉｔｏｉｄｃｏｕｎｔｒｙｒｏｃｋｄｕｒｉｎｇｔｈｅｍａｇｍａｕｐｗｅｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｎｓｈａｌｌｏｗｌｅｖｅｌｏｆｔｈｅｃｒｕｓｔ Ｏｎｔｈｅｃｏｎｔｒａｒｙ，ｔｈｅｗｈｏｌｅｒｏｃｋＴｈ／Ｎｂｒａｔｉｏｉｓｓｍａｌｌ（＜１ １６），ｗｈｉｃｈｒｅｆｌｅｃｔｓａｍｉｎｏｒｏｖｅｒａｌｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ＴｈｅＴＨＶｓｈｏｗｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｉｎｌａｒｇｅｉｏｎｌｉｔｈｏｐｈｉｌｅｅｌｅｍｅｎｔ（ＬＩＬＥ），ａｎｄｄｅｐｌｅｔｉｏｎｉｎｈｉｇｈｆｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｅｌｅｍｅｎｔ（ＨＦＳＥ），ｈｉｇｈＴｈ／ＵａｎｄｌｏｗＢａ／Ｌａｒａｔｉｏｓ，ａｎｄｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆＳｒ Ｎｄｉｓｏｔｏｐｅｓ，ｗｈｉｃｈａｓａｗｈｏｌｅｉｍｐｌｉｅｓｔｈａｔｔｈｅｍａｇｍａｓｈｏｕｌｄｈａｖｅｃｏｍｅｆｒｏｍａｎｅｎｒｉｃｈｅｄｕｐｐｅｒｍａｎｔｌｅｔｈａｔｈａｖｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄｍｅｔａｓｏｍａｔｉｓｍｂｙｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎｏｆｐｅｌａｇｉｃｓｅｄｉｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅＮｅｏ Ｔｅｔｈｙｓ ＴｈｅＴＨＶａｒｅｆｏｒｍｅｄｉｎｉｎｔｒａｐｌａｔｅｔｅｃｔｏｎｉｃｓｅｔｔｉｎｇｏｆｐｏｓｔ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎｒｅｇｉｍｅａｆｔｅｒｔｈｅｃｏｌｌｉｓｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＩｎｄｉａａｎｄＡｓｉａ Ｔｈｅｖｏｌｃａｎｏｓａｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇｉｎｎｏｒｔｈ ｓｏｕｔｈｔｒｅｎｄｉｎｇａｌｏｎｇｔｈｅＴｅｎｇｃｈｏｎｇｂａｓｉｎａｎｄｅｒｕｐｔｅｄｉｎｌｉｍｉｔｅｄｖｏｌｕｍｅ Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｈｉｇｈｌｙｌｏｃａｌｉｚｅｄｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｌｏｎｇｒｅｇｉｏｎａｌｓｔｒｉｋｅ ｓｌｉｐｆａｕｌｔｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｌａｔｅｒａｌｓｐｒｅａｄｉｎｇｉｎｔｈｅｅａｓｔｅｒｎＴｉｂｅｔａｎｐｌａｔｅａｕ，ｔｈｅｔｒｉｇｇｅｒｏｆｔｈｅＴｅｎｇｃｈｏｎｇＨｏｌｏｃｅｎｅｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｍａｙｂｅｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｄａｓｒｅｓｕｌｔｉｎｇｏｆｔｈｅｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｍｅｌｔｉｎｇｏｆｔｈｅｅｎｒｉｃｈｅｄｍｅｔａｓｏｍａｔｉｚｅｄｍａｎｔｌｅｌｉｔｈｏｓｐｈｅｒｅ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｈｏｌｏｃｅｎｅｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓ；Ｔｅｎｇｃｈｏｎｇ；Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ；Ｃｒｕｓｔａｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ；Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎ摘　要 腾冲火山岩区是我国全新世以来记载火山喷发的少数地区之一，该地区岩浆作用的性质与成因是揭示青藏高原东缘的现今侧向生长过程与深部作用的重要依据。

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第三章、第三章、岩石地球化学数据的处理与解释第一节、第一节、主量元素数据处理与解释第二节、微量元素数据处理与解释第二节、第三节、第三节、同位素数据处理与解释第三章、第三章、岩石地球化学数据的处理与解释第二节、第二节、微量元素数据处理与解释一、控制微量元素行为的地球化学规律二、稀土元素处理和解释三、微量元素处理和解释第三章、第三章、岩石地球化学数据的处理与解释第二节、第二节、微量元素数据处理与解释一、控制微量元素行为的地球化学规律痕量元素，微量元素（痕量元素，trace elements) 岩石中含量<0.1%的，的岩石中含量用ppm (μg/g 10－6), μg/g, 或者 ppb (ng/g 10－9)表示 ng/g, 表示国际单位使用的幂表示方法名称 atto femto pico nano micro milli centi deci 符号 a f p n μ m c d 数值 10-18 10-15 10-12 10-9 10-6 10-3 10-2 10-1 名称 deca hecto kilo mega giga tera peta exa 符号 da h k M G T P E 数值 10 102 103 106 109 1012 1015 1018第三章、第三章、岩石地球化学数据的处理与解释第二节、第二节、微量元素数据处理与解释一、控制微量元素行为的地球化学规律微观规律——地球化学亲和性、类质同象法则、微观规律——地球化学亲和性、类质同象法则、晶体场理论——地球化学亲和性（对过渡金属），归纳为：化学和晶体化学因素，包括对过渡金属），归纳为：化学和晶体化学因素，），归纳为原子（离子）的半径、配位数、原子和离子极化、原子（离子）的半径、配位数、原子和离子极化、最紧密堆积等宏观规律——体系性质和热力学规律的影响，宏观规律——体系性质和热力学规律的影响，如体系的化学——体系性质和热力学规律的影响组成、温度、压力、组成、温度、压力、氧化还原电位等微量元素行为的宏观表现矿物——是组成地球的基本矿物——是组成地球的基本——固体物质，固体物质，元素赋存在矿物之中，之中，通过矿物的形成和变化而具体体现。

Figure 14-6. After Zindler and Hart (1986), Staudigel et al. (1984), Hamelin et al. (1986) and Wilson (1989).
BSE (Bulk Silicate Earth)——
＝the Primary Uniform Reservoir
大洋地幔主要地球化学端元
一、亏损地幔（DM，DMM）
DM＝ Depleted Mantle DMM＝ Depleted－MORB Mantle
亏损地幔
——N-MORB的源区
低Rb/Sr,低Sr比值 高Sm/Nd和Nd比值
DM (Depleted Mantle) = N-MORB source
Nd为>+10
大洋地幔源区的主要端元
Sr－Pb 1. 2. 3. 4. 5. 6. DM （DMM） HIMU EM I EM II PREMA BSE
大洋地幔源区的主要端元
143Nd/144Nd-87Sr/86Sr
1. DM（DMM） 2. HIMU 3. EM I 4. EM II 5. PREMA 6. BSE
et al. (1984), Hamelin et al. (1986) and Wilson (1989).
大洋地幔主要地球化学端元
亏损地幔（DM） 产生的玄武岩——N-MORB
大洋中脊
MORB＝Mid-Ocean Ridge Basalt
Figure 13-1. After Minster et al. (1974) Geophys. J. Roy. Astr. Soc., 36, 541-576.
Allè gre, 2008

１０００ ０５６９／２０２１／０３７（０４） １２３５ ５４ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ　岩石学报ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０４ １６福州复式岩体的成因：锆石Ｕ Ｐｂ年代学、地球化学及Ｈｆ同位素约束朱雪丽１，２　杨金豹３　侯青叶１　赵志丹１ＺＨＵＸｕｅＬｉ１，２，ＹＡＮＧＪｉｎＢａｏ３，ＨＯＵＱｉｎｇＹｅ１ａｎｄＺＨＡＯＺｈｉＤａｎ１１ 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，中国地质大学地球科学与资源学院，北京　１０００８３２ 陕西省矿产地质调查中心，西安　７１００６８３ 广西隐伏金属矿产勘查重点实验室，桂林理工大学地球科学学院，桂林　５４１００６１ ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ａｎｄＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ２ ＳｈａａｎｘｉＣｅｎｔｅｒｏｆＭｉｎｅｒａｌＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙ，Ｘｉ ａｎ７１００６８，Ｃｈｉｎａ３ ＧｕａｎｇｘｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｉｄｄｅｎＭｅｔａｌｌｉｃＯｒｅＤｅｐｏｓｉｔｓＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ５４１００６，Ｃｈｉｎａ２０２０ ０４ ２０收稿，２０２０ ０７ ３１改回ＺｈｕＸＬ，ＹａｎｇＪＢ，ＨｏｕＱＹａｎｄＺｈｏＺＤ ２０２１ ＰｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆＦｕｚｈｏｕｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎ：ＣｏｎｓｔｒａｉｎｔｆｒｏｍｚｉｒｃｏｎＵ Ｐｂｇｅｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ，ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ａｎｄＨｆｉｓｏｔｏｐｅｓ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３７（４）：１２３５－１２５４，ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０４ １６Ａｂｓｔｒａｃｔ ＴｈｅｐｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓａｎｄｏｒｉｇｉｎｏｆＩ ＡｔｙｐｅｄｏｕｂｌｅｇｒａｎｉｔｅｉｎＦｕｚｈｏｕｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎｈａｖｅｎｏｔｂｅｅｎｗｅｌｌｋｎｏｗｎ ＡｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｓｔｕｄｙｏｆｚｉｒｃｏｎＵ ＰｂｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙａｎｄＨｆｉｓｏｔｏｐｅ，ａｎｄｗｈｏｌｅｒｏｃｋｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎｉｎＦｕｚｈｏｕ Ｔｈｅｐｌｕｔｏｎｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ：ｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅａｎｄａｌｋａｌｉｎｅ ＬＡ ＩＣＰ ＭＳｚｉｒｃｏｎＵ Ｐｂｄａｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｇｅｓｏｆｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓａｒｅ１１１～１０１Ｍａ，ｔｈｅｓｅｐｌｕｔｏｎｓａｒｅｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｏｆｍａｇｍａａｃｔｉｖｉｔｙｉｎｔｈｅＥａｒｌｙＣｒｅｔａｃｅｏｕｓ；ｔｈｅａｇｅｏｆａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓａｒｅ９５～９３Ｍａ，ｗｈｉｃｈａｒｅｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｏｆｔｈｅＬａｔｅＣｒｅｔａｃｅｏｕｓｍａｇｍａｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙ ＡｌｌｓａｍｐｌｅｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｈａｖｅＥｕｎｅｇａｔｉｖｅａｎｏｍａｌｙ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＬＲＥＥｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔａｎｄＨＲＥＥｌｏｓｓ，ａｎｄｔｈｅｙａｒｅａｌｌｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｅｎｒｉｃｈｅｄｉｎＲｂ，Ｔｈ，Ｕ，Ｋ，ＰｂａｎｄｏｔｈｅｒＬＩＬＥ，ｄｅｐｌｅｔｅｄｉｎＢａ，ＳｒａｎｄｈｉｇｈｆｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓＮｂ，Ｔａ，Ｐ，Ｔｉ Ｌｉｇｈｔ ｈｅａｖｙＲＥＥｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｏｆｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓｉｓｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓｔｈａｎａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓ Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓ，ｔｈｅｎｅｇａｔｉｖｅＥｕａｎｏｍａｌｙｏｆａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓｉｓｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓ ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｚｉｒｃｏｎＨｆｉｓｏｔｏｐｅｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅεＨｆ（ｔ）ｏｆｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓｖａｌｕｅｓｆｒｏｍｎｅｇａｔｉｖｅｔｏｐｏｓｉｔｉｖｅ，－３ ９～０ ２，ａｎｄｔｈｅｃｒｕｓｔａｌｍｏｄｅｌａｇｅｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｓｏｕｒｃｅｒｏｃｋｓｏｆｇｒａｎｉｔｉｃｍａｇｍａｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｒｅｍｅｌｔｉｎｇｏｆＮｅｏｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃａｎｃｉｅｎｔｃｒｕｓｔ，ｗｉｔｈａｓｍａｌｌａｍｏｕｎｔｏｆｍａｎｔｌｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ＴｈｅεＨｆ（ｔ）ｏｆｃａｌｃ ａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｓｖａｌｕｅｉｓ０ ０４～４ ８，ｔｈｅｃｒｕｓｔｍｏｄｅｌａｇｅｓｓｕｇｇｅｓｔｇｒａｎｉｔｉｃｍａｇｍａｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｒｅｍｅｌｔｉｎｇｏｆＮｅｏｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃａｎｃｉｅｎｔｃｒｕｓｔａｎｄｍｉｘｅｄｗｉｔｈａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｍａｎｔｌｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅＩ ＡｄｏｕｂｌｅｇｒａｎｉｔｅｏｆＦｕｚｈｏｕｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎｈａｓｔｈｅｓａｍｅｓｏｕｒｃｅ，ｂｕｔｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｓｈａｐｉｎｇｏｆｍａｎｙｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｔｅｃｔｏｎｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｍａｎｔｌｅ ｄｅｒｉｖｅｄｍａｇｍａａｎｄｍａｇｍａｔｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎＫｅｙｗｏｒｄｓ Ｇｒａｎｉｔｅ；Ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ；Ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；Ｉ Ａｄｏｕｂｌｅｇｒａｎｉｔｅ；ＦｕｚｈｏｕＣｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｔｏｎ摘　要 福州复式岩体Ｉ Ａ型复合花岗岩的岩石成因与源区性质目前尚未得到很好认识。

同位素地球化学及其研究思路
同位素地球化学研究的基本思路
在地球系统的各种地质作用形成宏观 地质体的同时，还伴随着发生了地质体中 同位素成分的变化，因此同位素成分记录 了地质作用发生的时间、过程和物质交换 等信息。
同位素地球化学及其研究思路
同位素地球化学研究的意义
为地球科学从定性到定量的发展作出 了重要贡献，在解决地球科学重大基础问 题研究上发挥了重要作用。
87Sr 86Sr
P
87Sr 86Sr
I
87 R b 86Sr
et
1
87 86
Sr Sr
P
87 Sr 86Sr
I
87 R b 86Sr
et
1)
= 1.4 x 10-11 a-1
若 t<0.1, 则 et-1 t
因此如果 t < 70 Ga (!!) 简化为:
87Sr/86Sr = (87Sr/86Sr)o + (87Rb/86Sr)t
14C→14N
衰变形式 α、 β、 γ α、 β、 γ α、 β、 γ
β ec β α β β β
λ(10-9a-1) 0.155125 0.98485 0.049745
0.4962 0.0581 0.0142 0.00654 0.0152 0.0194 1.21。 10-4a-1
T1/2(109a) 4.468
0.70381 14.01 1.31 1.31 48.9 106
5730a
资料来源 R.H.Steiger和 E.Jager， 1977 R.H.Steiger和 E.Jager， 1977 R.H.Steiger和 E.Jager， 1977 R.H.Steiger和 E.Jager， 1977 R.H.Steiger和 E.Jager， 1977 R.H.Steiger和 E.Jager， 1977 G.W .Lugmair和 K.Marti， 1978 J．M．Luck和C.J.Allegre ,1983

岩石地球化学课件赵 志丹
推荐软件和参考书
1.
计算CIPW的软件，Norm3
2.
Geokit, 路远发编写
3.
A TEXTURAL ATLAS OF MINERALS IN THIN SECTION, 软件, 编写者为Daniel J. Schulze,
University of Toronto.
4.
霞石正 长岩响岩类
花 岗 岩 -流 纹 岩 类
SiO2
< 45 %
45-53 %
53-66 %
> 66 %
<3.3 3.3-9 >9 <3.3 3.3-9
>9 <3.3 3.3-9
Na2O+K2O <3.5
>3.5 平均3.6 平均4.6 平均7 平均5.5
平均9
平 均 14
平 均 6-8
(N2O aK2O2)
代表性岩浆岩的化学成分
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O H2O+
Total
橄榄岩 42.26 0.63 4.23 3.61 6.58 0.41 31.24 5.05 0.49 0.34 3.91
98.75
玄武岩 49.20 1.84 15.74 3.79 7.13 0.20 6.73 9.47 2.91 1.10 0.95
玄武岩
花岗闪长岩
花岗岩
SiO2饱和度与矿物共生组合的关系
(1) SiO2过饱和——SiO2很多（过多），除形成硅酸盐矿物外，还有剩余—石英， Q就 是过饱和矿物，含有Q的岩石，就是SiO2过饱和岩石。
SiO2过饱和岩石

Niu Y, 2006
Ultra-K rocks in Lhasa block
Pb
Hofmann, 2004
Nb
Ti
为什么岛弧火山岩出现Nb、Ta的负异常？
——正常岛弧火山岩由源自俯冲板片脱水产生的流 体交代地幔楔发生部分熔融而形成，这种富水的流 体亏损高场强元素（HFSE），如Nb(Ta)、Ti、P等 元素，这些元素的流体/岩石分配系数很小（1)， 因此，在流体交代地幔楔形成的正常岛弧火山岩中 出现显著的Nb（Ta）、Ti负异常 （在微量元素原始地幔标准化蜘蛛图上相对于相邻 元素 K 、La和Eu、Gd）。
（1）多元素标准化图解 图解的基本解释
大离子亲石元素-Rb-Ba-Th-U-K-Pb HFSE
HREE
大离子亲石元素
HFSE
幔源玄武 岩的成分
地壳的成分
Hofmann, 2004
Chondrite (C1) Normalized
100
N-MORB E-MORB OIB IAB C. Crust
多元素标准化数据
I 原始地幔 （primitive/primordial mantle）
目前常用的元素排列顺序和数值根据 Sun & MacDonough, 1989
II 球粒陨石
Boynton W.V. 1984；Sun & MacDonough, 1989；
III MORB, Pearce, 1983 IV 沉积岩
孙贤鉥 (1943-2005)
国际著名地球化学家孙贤鉥先生1943年10月27 日出生于福建省福州市，抗日战争胜利后，随父母移居台湾 省台北市。1962年被免试保送台湾大学地质系学习。 1968年，孙贤鉥先生赴美国求学，师从著名地球化学家Paul Gast，先后在纽约的哥伦比亚大学和休斯顿 美国宇航局约翰逊空间中心从事铅同位素地球化学研究，1973年获得博士学位。期间，他在铅同位素地球化学 等研究领域取得了诸多开创性成果。相关论文陆续发表在Nature、Science等国际知名学术刊物上并得到了广泛 的引用，其中有关年轻玄武岩铅同位素的文章(Sun，1980)SCI引证次数已经超过700次，成为这一研究领域一 个里程碑式的经典论文。 1973年-1975年，孙贤鉥先生在纽约大学石溪分校做博士后，随Gilbert Hanson从事碱性玄武岩的研究，在 许多重要的刊物上发表了多篇高水平的论文。 1975年，孙贤鉥先生前往澳大利亚的阿德雷德大学工作，期间对太古宙科马提岩、高镁玄武岩、大洋玄武 岩和蛇绿岩等岩石进行了开创性的地球化学研究，再次显示了他卓越的科研才能，相继发表了多篇至今仍被广 泛引用的论文。其中有关洋中脊玄武岩地球化学的文章(Sun，Nesbitt and Sharaskin，1979)SCI引证次数已经 超过500次。 1977年，孙贤鉥先生在悉尼澳大利亚联邦科学和工业研究组织矿物研究实验室工作，从事氧、硫等稳定同 位素的研究。 1981他成为澳大利亚矿产资源局主任研究员，1999年退休。在此期间，他发表了一系列有关地球的化学组 成、演化以及元素地球化学性质的文章，成为当代地球科学界广泛引用的经典之作。其中最为著名的是1989年 他和他的学生McDonough在Geological Society Special Publication上发表的关于地幔化学和同位素体系的文 章 ：Chemical and isotopic systematics of oceanic basaltsmplications for mantle composition and processes， 迄今已被SCI论文引证超过2800次；另一篇论文：The composition of the Earth (McDonough and Sun，1995)， 也已经被SCI论文引证近800次。 令人称道的是在实验技术比较落后的20世纪80年代，他就以严谨细致的工作准确地排定了元素相容性顺序 ，为地球化学的发展作出了杰出的贡献。作为海外华人，孙贤鉥先生十分关心祖国科学和文化事业的发展。

地球化学中的同位素示踪和分析地球化学是研究地球化学元素地球内部和表层分布、地球化学过程及其规律的学科。

而同位素则是一种在化学和物理方面都具有重要意义的存在。

地球化学中的同位素示踪和分析，是通过同位素不同的浓度和比例来逐步研究地球物质的来源、演化和变化的过程。

在此过程中，地球化学家们可以获取大量有关地球构造、生物演化、古气候、古环境等重要信息。

本文将会探讨地球化学中的同位素示踪和分析的基本原理及其应用。

一、基本原理同位素是指具有相同原子序数(Z)但质量数(A)不同的原子。

同种元素的不同同位素，因为质量的差异而具有不同的化学特性和物理特性。

地球化学中，多数同位素其存在量非常稀少，可以利用现代分析技术对其进行测定，进而对地球物质进行示踪和分析。

在地球科学中，同位素示踪和分析的主要原理是利用同位素存在量不同的特性，对化学和地质过程进行追踪和研究。

具体而言，同位素示踪和分析是在分析样品中不同同位素存在量的基础上，研究样品来源、演化、变化等方面的科学方法。

地球化学中的同位素示踪可以分为两类，一种是稳定同位素示踪，另一种则是放射性同位素示踪。

稳定同位素示踪主要是利用稳定同位素在地球化学过程中不同的分馏效应，来推测样品中的某些地球化学过程，如元素演化，矿物相变，物种演化等。

放射性同位素示踪，则主要是利用放射性同位素的不同半衰期，来推测样品中年代和历史上某些事件的发生时间。

在同位素示踪的过程中，通常采用同位素比值的方法来获得与分析对象相关的信息。

同位素比值(R)是指两个同种元素不同同位素的存在量之比，可以根据比值的变化来推测样品中与分析对象相关的信息。

例如，碳同位素示踪就是利用炭素同位素比值中稳定同位素^13C和^12C的存在量差异，来推测样品中元素演化，动植物来源等信息。

二、应用地球化学中的同位素示踪和分析在地质学、生物学、气候学等领域都有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用：1. 地球内部物质循环及元素分馏模型研究地球内部物质循环及元素分馏模型研究需要大量的岩石和矿物样品，利用稳定同位素的存在量差异，可以推测出岩石、矿物的成因和演化历史。

（ 编号： "GG"@\7!"KG2 ） 、 国家自然科学基金 （ 7G7J2G"G ，7G!G2GG2 ，7G8G2GG8 ，7G8J"G7H ） 、 国土资源部 ! 国家重点基础研究发展规划项目 青藏专项计划 （ "GG!G!G"G7G! ） 、 中国科学院广州地球化学研究所同位素开放实验室基金、 中国地质调查局综合研究项目和中国国家 留学基金资助。 第一作者简介：赵志丹，男， !IKH 年出生，博士，教授，岩石学和地球化学专业，1YT’*5：ZDZ;’?] O4C&F %D4F O+
பைடு நூலகம்
!"#$ !%，&$ ’’，($)#*+ ,，-+..+ /-，!"$0 ,，%$.1 23，4#.1 55，!"0 %3 #.* 56#$ !57 899:7 /$;<=>$??6;6$.#? 0?<@#A$<#;;6> @$>B; 6. 5"#;# C?$>B，D6E+<#. /?#<+#0：,A#<6#? #.* <+)A$@#? *6;<@6E0<6$. #.* 6<;F 6)A?6>#<6$.;7 !"#$ %&#’()(*+"$ ,+-+"$， 88 （G） ： HIH J HKG LE;<@#><# # $)4DL ?M );% N?()O?55*(*?+’5 P?5O’+*O( *+ B;’(’ &5?OQ *+ (?4);%R+ S*&%) *( ?+% ?M );% T?() *TN?R)’+) NR?CR%((%( *+ );% S*&%)’+ N5’)%’4 *+ );% N’() !G L%’R(F S;*( N’N%R NR%(%+)( +%U 7G /R V 2I /R D’)*+C R%(45)( ?+ &*?)*)%( ’+D (’+*D*+%( ?M );% 45)R’N?)’((*O R?OQ( MR?T 0’+CR%L?+CO4? ’+D <4R4O4? ’R%’( *+ O%+)R’5 B;’(’ &5?OQF S;% 0’+CR%L?+CO4? )R’O;L)% L*%5D( ’ &*?)*)% *(?O;R?+ ’C% ?M !2F " !2F J W GF 2.’ ’+D !2F G W GF 2.’，R%(N%O)*P%5LF S;% NLR?X%+% )R’O;L)% W GF 2.’，’+D );R%% (’+*D*+% *(?O;R?+ ’C%( ?M !2F G W GF 2.’， ?M <4R4O4? P?5O’+*O( L*%5D( ’ &*?)*)% *(?O;R?+ ’C% ?M !!F " W GF 2.’F S;% D*()R*&4)*?+ M%’)4R% ?M );% 45)R’N?)’((*O ’+D N?)’((*O R?OQ( *+ B;’(’ &5?OQ *( D*(O4((%D &’(%D ?+ ?4R /RY/R D’)’，N54( ?);%R 5*)%R’)4R% ’C%(F S;% 45)R’N?)’((*O R?OQ( %R4N)%D D4R*+C );% )*T% &%)U%%+ "8.’ ’+D H.’ ’C?F S;%L ’R% (N’)*’55L 5*T*)%D )? );% U%() ?M B?+C*)4D% 1HJ D%CR%%F S;%(% R?OQ( %R4N)%D )%O)?+*O5L R%5’)%D ()R?+C5L )? );% ,Y$ )R%+D*+C +?T’5 M’45)( (L()%T，@%+?Z?*O &’(*+( ?R ,Y$ )R%+D*+C 5’Q%(F S;%*R ’C%( ?P%R5’N%D );% )*T% (N’+( ?M );% %X)%+(*?+Y R%5’)%D ,Y$ )R%+D*+C +?RT’5 M’45)( (L()%T，T’M*O D*Q% *+)R4(*P%，’D’Q’)*O *+)R4(*P% ’+D ?);%R )%O)?+*O %P%+)(，U;*O; (4CC%)( );’) ’ 5*);%N;%R*O D%5’T*+’)*?+ *+ (?4);%R+ S*&%) (;?45D ;’P% N5’L%D ’+ *TN?R)’+) R?5% M?R ’55 );%(% 4+*)%D NR?O%((%(F S;% 45)R’N?)(((*O T’CT’)*(T ?OO4RR%D (L+O;R?+?4(5L &?); *+ B;’(’ ’+D [*’+C)’+C &5?OQ( *TN5*%( );’) );%L (;?45D ;’P% (*T*5’R 5*);?(N;%R*O ()R4O)4R% ’+D O?TN?(*)*?+ &%+%’); );%(% )U? )%O)?+*O 4+*)(F M+N O$@*;# # /RY/R D’)*+C，0’+CR%L?+CO4?，<4R4O4?，=5)R’N?)’((*O R?OQ，B;’(’ &5?OQ，S*&%) 摘# 要# # 对西藏拉萨地块超钾质岩石的研究是近 !G 年来青藏高原研究的重要进展之一。本文对西藏拉萨地块中部当若雍 错和许如错地区的超钾质火山岩进行了透长石和黑云母的7G /R V 2I /R 定年。当若雍错粗面岩的黑云母7G /R V 2I /R 等时线年龄为 !2F " W GF 2.’， 2 个透长石的等时线年龄分别为 !2F G W GF 2.’、 !2F J W GF 2.’ 和 !2F G W GF 2.’；许如错辉石粗面岩黑云母的

2021/3/10
10
Sr同位素演化——地球初始Sr比值
地球形成时的(87Sr/86Sr)0 ？
如何获得？
（1）地球形成时的岩石样品难以获得。 （2）由于地球和陨石是在大致相同的时间由太 阳星云的凝聚相通过重力凝聚作用形成的，因 此陨石可以代表地球的(87Sr/86Sr)0比值。 （3）目前公认玄武质无球粒陨石的(87Sr/86Sr)0 比值为0.69897±0.00003 (Faure,1977)，代 表地球形成时的初始比值，以BABI表示。
BABI=Basaltic Achondrite Best Initial
2021/3/10
11
地幔和地壳Sr同位素演化
对已确认起源于上地幔源区的现代玄武岩等岩石的 87Sr/86Sr进行统计研究的结果显示， 岩石的87Sr/86Sr值=0.702~0.706之间， 平均值为0.704，Rb/Sr=0.027，
(2) 现有的岩石或者岩浆可以识别源区，如果是混合的源区， 则具有混合的同位素特征。
因此：同位素年代学和同位素地球化学注重同位素体系的演化， 将同位素研究的计时作用和示踪作用结合起来，可以更好地揭 示整个地球历史的演化过程。
2021/3/10
9
Sr同位素地球化学
基本原理——
体系中Sr同位素初始比值(87Sr/86Sr)0是一个重要 的地球化学示踪参数，不同的地球化学储库的 (87Sr/86Sr)0是不同的。 (87Sr/86Sr)0对示踪物质的来源， 壳幔物质演化及壳幔相互作用等均具有重要意义。
2. Ernst R. E. and Buchan K. L. (eds) Mantle plumes: Their indentification through time. GSA Special paper 352. Pp.593（书号 P206.4/Sp3/352)