吕逸文:碳酸盐岩的Zn同位素测试方法和古环境应用【GCA,2018】

      碳酸盐岩是记录海水信息的载体之一,并且在地表广泛的出露,碳酸盐矿物的锌同位素组成被用于反映其形成时海水的锌同位素组成,通过测定碳酸盐岩的锌同位素能够估计不同时期地表海水的相对锌同位素组成变化,从而通过研究古海水的锌同位素组成的演化,反演当时大陆风化作用的强度、古环境和古气候等。继续阅读

王泽洲:熔体-岩石圈反应致使碱性玄武质熔体成分转变【Geology,2018】

        碱性玄武岩主要分布于大陆和大洋板块的内部(如洋岛、海山、大陆裂谷、深大断裂带)。尽管板内碱性玄武岩出露规模相较于其他类型玄武岩很小,但其独特的地球化学特征一直被当作地幔组成不均一的最重要证据,因此,板内碱性玄武岩的成因受到了格外重视。自然界中,碱性玄武岩系列的成分变化很大,前人根据实验室岩石学和微量元素模拟研究提出了不同机制解释该变化,包括碱性玄武质熔体连续分离结晶、地幔熔融程度差异、熔体与橄榄岩反应等。实验岩石学结果显示,碳酸盐化橄榄岩或辉石岩熔融是形成碱性玄武岩硅不饱和特征的重要条件。因为碳酸盐和地幔的Zn同位素组成差异很大,所以Zn同位素在解决碱性玄武岩成因方面可以发挥重要作用。继续阅读

刘盛遨:二叠纪末生命大灭绝前大规模火山作用的Zn同位素证据【Geology, 2017】

       距今约2.52亿年的二叠纪末期,发生的生命灭绝事件导致了90%以上的海洋生物物种和70%的陆地生物物种灭亡。二叠纪末全球生命大灭绝的导火索及其之后缓慢的生命复苏一直是地球-生命科学研究的热点问题之一。大量的研究表明,生物灭绝前,全球碳循环受到了显著的影响,全球气候快速变暖,大范围海水缺氧事情发生,海洋发生了快速酸化。因为二叠纪末生物灭绝的间隔已经被缩短至<10万年,导致这些事件的诱因被普遍认为与西伯利亚大火成岩省岩浆的快速喷发或侵入导致的环境巨变有关。对西伯利亚火山岩中全岩及单矿物高精度年代学支持西伯利亚大火成岩省火山作用与二叠纪末生物灭绝之间的时间耦合关系。然而,火山喷发与生物灭绝是两个独立的地质事件,尽管时间上高度吻合,但缺乏两者之间因果联系的直接证据;此外,二叠纪末生物灭绝主要发生在海洋生物,要建立火山喷发与生物灭绝的直接联系需要在当时的海水中找到直接证据。继续阅读

王泽洲:地幔熔融过程中的Zn同位素分馏与地幔的Zn同位素组成 【GCA, 2017】

锌(Zn)是重要的过渡金属元素,在不同的环境下会表现出不同的化学性质(如中等挥发性、亲硫性、亲石性、生命营养元素等)。近十年来,Zn同位素研究得到了快速发展,尤其在天体、环境、生物、海洋、矿床等诸多领域得到了广泛应用。然而,由于地幔橄榄岩低Zn含量给同位素测试带来困难,作为不同储库间比较的基准——硅酸盐地球(BSE)的Zn同位素组成(以δ66Zn表示)还没有得到很好的制约,而且关于高温岩浆过程Zn同位素分馏尺度及机理的研究甚少。继续阅读

刘盛遨:锌同位素证明中国东部地幔大尺度碳酸盐化【EPSL, 2016】

      碳的地球化学循环研究是地球系统科学研究的重要组成部分,其中地球深部碳循环对全球碳循环及其气候效应扮演着重要作用。深部碳循环指大洋板块俯冲携带海相碳酸盐岩进入地幔,然后通过火山作用释放CO2到大气圈中。然而,这一过程主要是根据板块构造理论做出的理论推测,很少有可靠的证据能够证明来自地幔不同部位的岩浆中确有此类与板片俯冲有关的再循环壳源碳,以及它们在岩浆作用带到地表的碳中所占比例。这一科学问题对理解全球碳循环收支无疑至关重要,而同位素示踪是研究这一科学问题的最重要手段。锌(Zn)在地幔中是一种微量元素,地幔的Zn同位素组成约为0.28‰,而海洋碳酸盐岩具有比地幔显著更重的Zn同位素组成(~0.91‰)。因此,如果地幔源区含有再循环碳酸盐岩,来自该碳酸盐化地幔的玄武岩将有更重的Zn同位素组成。继续阅读