岩石地球化学文献整理

文献：

No 2. Acadian造山带超高压变质作用的发现

在造山带中构造作用如逆冲推覆的速度要比热传递速度快得多, 因而会扰动地壳的热结构。一旦构造运动停止, 这种受扰动的地壳热结构就会向稳态松弛, 同时加厚地壳区由于遭受剥蚀及构造伸展等因素会导致深部岩石折返抬升。

金红石是俯冲带变质岩( 如榴辉岩)中高场强元素(特别是Nb、Ta元素)的一个重要载体, 长期以来一直受到许多地质学家的重视。它可以容纳和控制高达百分比含量的高场强元素和过渡金属元素, 如Nb、Ta、V、Cr、Fe、A l和W 等。

超高温（富Zr）金红石出现在富Zr，Ti的石榴子石中，Zr含量与石榴子石达到平衡，受石榴子石的保护保留了峰期或者近峰期的变质特征，锆石甚至斜锆石的出现可能是因为体系中Zr的饱和，也可能是退变质过程中金红石中Zr重新结晶形成。出现在蓝晶石区域的低温（贫Zr）金红石是由于退变质过程中金红石中的Zr向外扩散产生的。

金红石Zr温度计具有较好的精度，在超高温地质活动研究中受压力影响较小。一般来看，被石榴子石包裹并达到平衡的金红石记录了峰期或近峰期变质作用的信息。总体来说，除了温度，金红石Zr还受到(1)压力;(2)ZrO2和SiO2的活度; (3)亚固相条件下Zr含量变化(交换和扩散);(4)降压折返过程中的退变反应;(5)金红石生长世代及介质等一系列因素影响，这虽然给我们判定其温度地质意义带来一定的影响，但也暗示了大量的地质信息。

超高温变质作用的热源可能有：（1）高温幔源物质的热量（2）增厚地壳富集的放射性元素（3）机械作用（4）岩浆作用

No 6.地壳深熔和S型花岗岩形成初期熔体组分与流体机制的重建

文献的理解与领悟(

通过 Spanish Betic Cordillera 地区变沉积岩转熔矿物石榴子石中的熔体包裹体的均一化实验，得到均一化的MI在700℃条件下的组分：淡色花岗质过铝质组分，铝饱和指数ASI=1.04~1.35，含水量：3.1~7.6wt%。并认为该组分最能代表地壳深熔时的熔体组分。

这篇文章具有很强的目的导向性——即地壳深熔初期熔体组分。那么如何获得答案，实验岩石学是一个途径，但是不能做太精细化的限定。从野外采集样品是另外一个途径，作者成功的关键就在于选取了一个最能代表地壳熔融初始熔体的样品——转熔矿物中的熔体包裹体(MI)，最后作均一化实验和理论分析，结果已是水到渠成。

文章存在的问题：如何确定本研究的石榴子石是转熔矿物?

因为转熔矿物能完整保存下来的很少，而且，对转熔矿物的鉴定还没有形成统一的意见。

本次研究的方法新颖，就像是一把钥匙，打开了深熔体初始组分的这道大门。但是这把钥匙是不是对所有地质背景下的地壳深熔都适用，需要进一步检验。

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No 9. Do the trace element compositonsof detrital zircons require Hadean continental crust? 冥古宙碎屑锆石的微量元素组成能否指示冥古宙大陆地壳的

存在？ 本文主要是对前人关于冥古宙大陆地壳存在的观点的一个质疑。通常我们用两种方式来证明冥古宙大陆地壳的存在，一是：基于锆石中Ti与金红石平衡时的地质温度计推断的冥古宙锆石具有低的结晶温度；二是：根据锆石中的微量元素（特别是REE）计算母岩浆的成分。

对于冥古宙地前的前人研究：冥古宙碎屑锆石176Hf /177Hf具很大的变化，表明地球早期分异的存在；地球和球粒陨石之间142Nd/144Nd的差别，表明地球形成后30Ma内富集储库的存在可以看出冥古宙存在分异过程是比较确定的。但是具体的分异过程是怎样的呢？地球上并不存在大于40.3亿年的岩石，这是由于不存在老于该年龄的大陆地壳还是由于岩石存在而未得到保存，这是存在很大争论的。幸运的是地球存在较古老的碎屑锆石，这些碎屑锆石能为我们提供大量关于冥古宙的信息。这些碎屑锆石主要位于发现于澳大利亚Mount Narryer和Jack Hills。Watson and Harrison提出了一个锆石Ti含量温度计来计算冥古宙碎屑锆石的结晶温度，结果发现这些碎屑锆石的结晶温度较低~700℃，并指出地球形成100Ma后，就进入了地壳形成、风化、沉积的循环过程，即板块构造。分析了该地区的碎屑锆石的REE配分、U-Pb年龄和氧同位素等，结果作者认为这些碎屑锆石形成于一个大陆地壳分异形成的花岗质熔体，并且指出大陆地壳在4.4Ga部分熔融形成并在4.3Ga发生混合或重熔。

首先对于现代洋中脊锆石的Ti含量温度计计算结果显示，温度为690 ~

790 ℃，冥古宙锆石644 ~ 801 ℃。可以看出两者有很大重叠区域。再次，我们知道锆石Ti含量温度计计算时我们假设Ti在金红石中活度为1，即金红石存在。但是对于碎屑锆石我们不能确定金红石的存在。这是误差之一。而且，有研究表明Ti/Zr与a(TiO2)活度有正相关关系，现代洋中脊玄武岩Ti/Zr为~100，而初始地幔Ti/Zr为~30。即现代洋中脊的a(TiO2)活度比冥古宙a(TiO2)活度更高。综合以上表明冥古宙锆石结晶温度被低估的更多，所以冥古宙锆石结晶温度与洋中脊锆石结晶温度相差很少，两者不能区分。 再次，对于微量元素的研究表明，洋中脊锆石与冥古宙锆石微量元素有大量重叠，而且Yb-Nd比值也是一致的。唯一存在不同的是冥古宙锆石有LREE的富集，这被解释为晶格扭曲，独居石、磷钇矿、磷灰石等富集LREE的包裹体的存在。

综合以上作者认为前人关于冥古宙存在大陆地壳的结论是存在问题的。

No 10 .大陆俯冲过程中的壳-慢相互作用，来自锆石Hf-O同位素证据（ 本文主要研究大别-苏鲁造山带（朱家铺-道石冲）地区锆石样品，包括锆石U-Pb定年、Hf同位素以及O同位素三方面，其中U-Pb定年显示与前人研究一致，即后碰撞事件发生在126±1~131±1Ma，残留锆石年龄为697±10 Ma。Hf-O同位素显示了一个很好的相关性，即：（1）低δ18O值2.0~2.9‰；高εHf(t)值-3.2~-1.1；（2）中间值δ18O4.0~5.1‰；εHf(t)值-22.5~-13.2；（3）高δ18O值5.2~7.3‰；低εHf(t)值-29.1~-18.6。Hf-O同位素显示的陆壳信息为地幔楔橄榄岩与俯冲陆壳的混合，并且俯冲大陆板块的不同部分参与了壳幔反应。大陆板块的不同部分也就是前人提出的三层结构模式:中大别代表上层；北大别代表中层；后碰撞花岗岩代表下层。

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No 12. Lithium isotope evidence for subduction-enriched mantle in the source

of mid-ocean-ridge basalts

概要：地壳物质通过俯冲进入上地幔，导致上地幔组成具有不均一性。然而该模型中仍存在一些争议尚未解决。稳定同位素体系可用于示踪地壳物质再循环过程。

本文测量了东太平洋海隆玄武岩样品，数据结果显示，与传统示踪同位素相比（143Nd/144Nd）,这些样品的锂同位素的比值7Li/6Li变化范围相对较大。这种稳定同位素与放射性同位素的协变关系是指示上地幔物质异质性来源于地壳物质再循环的关键证据。

No 13. 俯冲带角闪岩的熔融对早期大陆地壳生长的制约

TTG岩 Trondhjemite（奥长花岗岩）、Tonalite（英云闪长岩）、Granodiorite（花岗闪长岩）TTG成分岩石在太古代大量出现，代表了大陆地壳的生长事件。 特征：富Na，高 Al2O3 ( 平均＞15% )，低 Mg、Ni、Cr，富集 LREE、亏损 HREE、高 Sr、低Y、低Yb且无明显的负Eu异常。而埃达克岩（高锶低钇中酸性岩）主要是斜长石+角闪石±黑云母，可能是年轻的玄武岩质俯冲板片部分熔融形成的。特征为：SiO2≥56%，Al2O3≥15%，K2O/Na2O比值低(<0.5)，Mg#一般大于0.47，甚至高达0.70。Sr含量高（400~2000ppm），Y和HREE含量低（Y≤18ppm, Yb≤1.9ppm），REE强烈分异，因此，La/Yb和Sr/Y比值很高。

高场强元素（HFSE）亏损，在蛛网图中，Sr和Eu呈正异常或没有异常，但一般不具负异常；同位素组成类似MORB。只有非常低程度的部分熔融体能携带这种微量元素地球化学特征，只有角闪石模型才能解释低的Nb/Ta比值。榴辉岩的模型与TTG不匹配；只有角闪石在Mg#低于70的时候才能有效分异Nb、Ta， Mg#在80-90的时候（即橄榄岩中的角闪石），不能分异Nb、Ta；当Mg#在80以下时，角闪石也可以有效分异Nb-La和Zr-Sm

榴辉岩跟TTG的Sr和Nb/Ta特征差异较大而角闪岩更接近，其中高钙长石的角闪岩更接近。

TTG岩套出现的Nb/Ta负异常一定发映出残留相中的某种或某几种矿物具有DNb＞DTa的特点。而角闪石(DNb＞DTa)是必要的残留矿物而金红石(DNb＜DTa)不能以残留矿物形式出现。所以关于地球Nb-Ta平衡，隐藏的超球粒陨石储库可能是地幔的含金红石熔体。

No 21. 俯冲带120-180km深度流体、熔体和超临界流体的痕量元素特征Kessel

et al.,2005.Nature

报告直接用LA-ICP-MS测量的与玄武质榴辉岩平衡的流体、熔体的组成，压力相当于在地球的深度120-180公里和700-1200 C温度。由此产生的液体/矿物分配系数制约关键元素的再循环率。在120公里深度脱水与熔化的区分通过对

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