大别-苏鲁造山带变沉积岩锂同位素地球化学及其示踪意义
发布时间：2022-08-12 16:31
多接收电感耦合等离子体质谱（MC-ICP-MS）的发展大大提高了锂（Li）同位素的分析精度,使得Li同位素逐渐被应用于各种地质研究中。Li是最轻的金属元素,有两个稳定同位素6Li（7.6%）和7Li（92.4%）,两个同位素间较大的相对质量差（17%）和扩散速率差（3-5%）,使得各种地质过程中可以产生显著的Li同位素分馏（高达80‰）。目前已有大量关于各地质储库Li同位素组成特征的研究,尤其是地壳和地幔储库Li同位素组成的差异,使得Li同位素在示踪壳幔物质循环方面显示出巨大的潜力。但目前关于俯冲带变质岩,尤其是深俯冲进入地幔的超高压变质岩Li地球化学研究还不完善,除了超高压榴辉岩,其他超高压变质岩的Li同位素组成还鲜有报道,俯冲带超高压变质过程的Li同位素地球化学行为及其分馏尺度还存有争议。因此,本博士论文基于以上科学问题,选取大别-苏鲁造山带广泛出露的超高压变沉积岩（大理岩和硬玉石英岩）展开详细的Li同位素地球化学研究。本博士论文的第一部分内容是超高压大理岩的Li同位素地球化学研究及其对深部碳循环的示踪意义。地球表层和内部的碳循环是维持全球宜居气候的关键环节,俯冲带是表层碳循环进入...
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 研究内容
1.3 论文工作量小结
第2章 Li同位素地球化学及选题意义
2.1 Li元素赋存状态及地球化学性质
2.2 Li同位素体系及其表达方式
2.3 Li同位素分馏
2.3.1 Li同位素热力学平衡分馏
2.3.2 Li同位素动力学非平衡分馏
2.4 Li在地质过程中的分馏行为
2.4.1 大陆风化过程
2.4.2 洋壳低温蚀变过程
2.4.3 部分熔融及结晶分异过程
2.5 地质储库的Li同位素组成
2.5.1 地幔Li同位素组成
2.5.2 洋壳Li同位素组成
2.5.3 大陆壳Li同位素组成
2.5.4 水圈Li同位素组成
2.6 选题依据及其意义
第3章 分析方法
3.1 矿物拉曼光谱分析
3.2 全岩主量元素分析
3.3 全岩微量元素分析
3.4 Li同位素分析
3.4.1 溶样流程
3.4.2 离子交换柱层析分离
3.4.3 Li同位素组成测定
第4章 大别山硬玉石英岩Li同位素研究
4.1 引言
4.2 地质背景及研究现状
4.3 岩相学特征
4.4 分析结果
4.4.1 主微量元素
4.4.2 Li含量和Li同位素组成
4.5 讨论
4.5.1 硬玉石英岩Li同位素组成特征
4.5.2 Li同位素对硬玉石英岩成因的制约
4.5.3 硬玉石英岩对深部流体Li同位素组成的制约
4.5.4 退变质硬玉石英岩示踪退变质流体活动
4.5.5 Li同位素示踪俯冲物质再循环
4.6 小结
第5章 大别-苏鲁造山带大理岩Li同位素研究
5.1 区域地质背景
5.1.1 大别-苏鲁造山带空间分布
5.1.2 大别-苏鲁造山带超高压大理岩
5.2 俯冲带变质岩Li同位素研究现状
5.2.1 俯冲带低级变质岩-片岩相
5.2.2 俯冲中级变质岩-角闪岩相
5.2.3 俯冲带高级变质岩-榴辉岩
5.3 大理岩与深部碳循环
5.4 样品描述及岩相学研究
5.5 分析结果
5.5.1 超高压大理岩微量元素地球化学
5.5.2 超高压大理岩微量元素地球化学
5.5.3 Li含量和Li同位素
5.6 讨论
5.6.1 超高压大理岩Li含量和Li同位素组成
5.6.2 深俯冲碳酸盐岩与地幔Li不均一
5.6.3 Li同位素对示踪深部碳循环的意义
5.7 本章小结
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文和会议摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]Deep carbon cycles constrained by a large-scale mantle Mg isotope anomaly in eastern China[J]. Shu-Guang Li,Wei Yang,Shan Ke,Xunan Meng,Hengci Tian,Lijuan Xu,Yongsheng He,Jian Huang,Xuan-Ce Wang,Qunke Xia,Weidong Sun,Xiaoyong Yang,Zhong-Yuan Ren,Haiquan Wei,Yongsheng Liu,Fancong Meng,Jun Yan. National Science Review. 2017(01)
[2]Multistage exhumation and partial melting of high-T ultrahigh-pressure metamorphic rocks in continental subduction-collision zones[J]. LIU Yi Can,DENG LiangPeng,GU XiaoFeng. Science China（Earth Sciences）. 2015(07)
[3]北大别的多阶段高温变质作用与部分熔融及其地球动力学过程和大地构造意义[J]. 刘贻灿,邓亮鹏,古晓锋,Groppo C,Rolfo F. 地质科学. 2014(02)
[4]Experimental constraints on the genesis of Jadeite quartzite from Shuanghe,Dabie Mountain ultra-high pressure metamorphic terrane[J]. ZHANG YanFei,WU Yao,WANG Chao,JIN ZhenMin,Hans-Peter SCHERTL. Science China（Earth Sciences）. 2014(01)
[5]大别造山带变质岩温度压力结构研究[J]. 石永红,王娟,李秋立,林伟. 科学通报. 2013(22)
[6]安徽省宿松变质杂岩岩石学特征和锆石U-Pb年龄研究[J]. 石永红,王次松,康涛,徐旭峰,林伟. 岩石学报. 2012(10)
[7]安徽潜山县双河大理岩锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 夏斌,袁亚娟,张玉泉,王敏,夏连泽,李贺,汪方跃,张红,吴维平. 地质学报. 2012(04)
[8]北大别北东地区榴辉岩温度条件分析[J]. 石永红,康涛,李秋立,林伟. 岩石学报. 2011(10)
[9]地球化学样品无污染加工流程[J]. 李林庆,潘立成,张桂凤. 地质调查与研究. 2010(03)
[10]电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中35种微量元素[J]. 侯振辉,王晨香. 中国科学技术大学学报. 2007(08)
本文编号：3676217
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 研究内容
1.3 论文工作量小结
第2章 Li同位素地球化学及选题意义
2.1 Li元素赋存状态及地球化学性质
2.2 Li同位素体系及其表达方式
2.3 Li同位素分馏
2.3.1 Li同位素热力学平衡分馏
2.3.2 Li同位素动力学非平衡分馏
2.4 Li在地质过程中的分馏行为
2.4.1 大陆风化过程
2.4.2 洋壳低温蚀变过程
2.4.3 部分熔融及结晶分异过程
2.5 地质储库的Li同位素组成
2.5.1 地幔Li同位素组成
2.5.2 洋壳Li同位素组成
2.5.3 大陆壳Li同位素组成
2.5.4 水圈Li同位素组成
2.6 选题依据及其意义
第3章 分析方法
3.1 矿物拉曼光谱分析
3.2 全岩主量元素分析
3.3 全岩微量元素分析
3.4 Li同位素分析
3.4.1 溶样流程
3.4.2 离子交换柱层析分离
3.4.3 Li同位素组成测定
第4章 大别山硬玉石英岩Li同位素研究
4.1 引言
4.2 地质背景及研究现状
4.3 岩相学特征
4.4 分析结果
4.4.1 主微量元素
4.4.2 Li含量和Li同位素组成
4.5 讨论
4.5.1 硬玉石英岩Li同位素组成特征
4.5.2 Li同位素对硬玉石英岩成因的制约
4.5.3 硬玉石英岩对深部流体Li同位素组成的制约
4.5.4 退变质硬玉石英岩示踪退变质流体活动
4.5.5 Li同位素示踪俯冲物质再循环
4.6 小结
第5章 大别-苏鲁造山带大理岩Li同位素研究
5.1 区域地质背景
5.1.1 大别-苏鲁造山带空间分布
5.1.2 大别-苏鲁造山带超高压大理岩
5.2 俯冲带变质岩Li同位素研究现状
5.2.1 俯冲带低级变质岩-片岩相
5.2.2 俯冲中级变质岩-角闪岩相
5.2.3 俯冲带高级变质岩-榴辉岩
5.3 大理岩与深部碳循环
5.4 样品描述及岩相学研究
5.5 分析结果
5.5.1 超高压大理岩微量元素地球化学
5.5.2 超高压大理岩微量元素地球化学
5.5.3 Li含量和Li同位素
5.6 讨论
5.6.1 超高压大理岩Li含量和Li同位素组成
5.6.2 深俯冲碳酸盐岩与地幔Li不均一
5.6.3 Li同位素对示踪深部碳循环的意义
5.7 本章小结
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文和会议摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]Deep carbon cycles constrained by a large-scale mantle Mg isotope anomaly in eastern China[J]. Shu-Guang Li,Wei Yang,Shan Ke,Xunan Meng,Hengci Tian,Lijuan Xu,Yongsheng He,Jian Huang,Xuan-Ce Wang,Qunke Xia,Weidong Sun,Xiaoyong Yang,Zhong-Yuan Ren,Haiquan Wei,Yongsheng Liu,Fancong Meng,Jun Yan. National Science Review. 2017(01)
[2]Multistage exhumation and partial melting of high-T ultrahigh-pressure metamorphic rocks in continental subduction-collision zones[J]. LIU Yi Can,DENG LiangPeng,GU XiaoFeng. Science China（Earth Sciences）. 2015(07)
[3]北大别的多阶段高温变质作用与部分熔融及其地球动力学过程和大地构造意义[J]. 刘贻灿,邓亮鹏,古晓锋,Groppo C,Rolfo F. 地质科学. 2014(02)
[4]Experimental constraints on the genesis of Jadeite quartzite from Shuanghe,Dabie Mountain ultra-high pressure metamorphic terrane[J]. ZHANG YanFei,WU Yao,WANG Chao,JIN ZhenMin,Hans-Peter SCHERTL. Science China（Earth Sciences）. 2014(01)
[5]大别造山带变质岩温度压力结构研究[J]. 石永红,王娟,李秋立,林伟. 科学通报. 2013(22)
[6]安徽省宿松变质杂岩岩石学特征和锆石U-Pb年龄研究[J]. 石永红,王次松,康涛,徐旭峰,林伟. 岩石学报. 2012(10)
[7]安徽潜山县双河大理岩锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 夏斌,袁亚娟,张玉泉,王敏,夏连泽,李贺,汪方跃,张红,吴维平. 地质学报. 2012(04)
[8]北大别北东地区榴辉岩温度条件分析[J]. 石永红,康涛,李秋立,林伟. 岩石学报. 2011(10)
[9]地球化学样品无污染加工流程[J]. 李林庆,潘立成,张桂凤. 地质调查与研究. 2010(03)
[10]电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中35种微量元素[J]. 侯振辉,王晨香. 中国科学技术大学学报. 2007(08)
本文编号：3676217
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