<July 6, 2024>EPSL | 现代大洋的铷循环——来自铷同位素的认识

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<July 5, 2024>GPL | Ba同位素指示岩浆流体控制Li-Cs-Ta型花岗伟晶岩的形成

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<May 27, 2024>高精度硅酸岩银同位素分析

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<May 23, 2024>EPSL | 高精度镁同位素数据揭示岩浆演化过程中的镁同位素分馏行为

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<Oct. 25, 2022>石榴石如何控制榴辉岩深熔和埃达克熔体演化时的铁同位素分馏？

石榴石(A3B2Si3O12, A和B分别代表+2和+3价的金属元素)是重要的富Fe和Fe2+的矿物，它的分离结晶可以导致大陆弧岩浆的Fe亏损和氧逸度升高，驱动大陆弧岩浆向钙碱性序列演化，引发大陆地壳从镁铁质向长英质转化。Fe2+相比Fe3+更加富集轻Fe同位素，以及石榴石中的Fe2+与O是八配位，致使石榴石富集轻Fe同位素。因此，石榴石在源区残余和分离结晶是怎样影响岩浆岩的Fe同位素组成引起了大家的广泛关注。

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<Oct. 25, 2022>地幔榴辉岩由熔体高压结晶形成

金伯利岩中不仅产出金刚石，还存在包括地幔榴辉岩在内的各种捕虏体。这些地幔榴辉岩捕虏体能够为克拉通的形成和演化、大陆地壳的生长以及金刚石的形成提供重要信息。关于地幔榴辉岩的成因存在长期争论，其核心问题最终聚焦在两个假说：俯冲模型认为地幔榴辉岩代表经历俯冲变质的古洋壳，而岩浆模型认为地幔榴辉岩是深部地幔熔体高压结晶的产物。

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<Oct. 25, 2022>V和Fe如何从岩石圈进入水圈？

风化过程控制了地球外部各圈层（岩石圈、土壤圈、大气圈和水圈）之间的物质循环。化学风化使得岩石发生分解并形成新矿物，释放溶解性元素进入河流和海水中，改变了河流和海水的化学成分，这对于宜居星球和生命的演化至关重要，是目前地球科学关注的热点问题。V和Fe是重要的生命相关元素，它们是如何通过风化过程从岩石圈进入水圈的呢？

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<Oct. 25, 2022>黄土-古土壤中的锌同位素组成变化

锌(Zn)是生命必须的微量营养元素，在生物的代谢、生殖和遗传信息表达等方面起到关键作用(Maret, 2013)。因此，需要了解沙尘活动对Zn生物地球化学过程的潜在影响。Zn同位素是认识Zn地球化学行为的重要工具。然而由于观测资料的匮乏，沙尘的Zn同位素组成(δ66Zn)对源区变化、风力分选以及较干旱区域内化学风化过程的响应尚不够清楚(Schleicher et al., 2020)。本研究测定了黄土高原驿马关黄土-古土壤剖面的Zn含量和同位素组成，结合淋滤实验(pH为5的醋酸铵缓冲溶液)，我们考察了δ66Zn与粒度分布(GT32)和磁化率(Xfd)等经典气候指标的内在联系(Hao et al., 2012)，厘定了Zn在沙尘与冰期-间冰期气候相互作用过程中的地球化学行为。

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<Oct. 22, 2022>长江三角洲典型水稻土剖面铜迁移与同位素分馏特征

铜同位素是研究土壤中铜循环的良好指示剂。铜有两个稳定同位素65Cu和63Cu，铜同位素在氧化还原和吸附作用以及进入矿物晶格取代其他金属离子过程中都可以产生明显的分馏，因此，不同的过程会在土壤中留下不同的铜同位素特征。

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<Oct. 22, 2022>钡和铷同位素研究揭示了稀有金属如何随流体运移和富集

战略金属矿产对于国家经济和安全意义重大。稀有金属元素的超常富集是战略金属成矿学研究的核心问题，而热液流体为稀有金属成矿提供了物质来源和运移载体。传统手段只能间接了解成矿物质的来源，流体活动金属的稳定同位素则可直接示踪稀有金属的来源，揭示成矿元素在地壳和地幔中的运移与富集成矿过程。

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<Oct. 21, 2022>什么控制了矿物中Ca同位素平衡分馏系数？

矿物间Ca同位素平衡分馏系数是定量解释Ca同位素观测结果的前提，已有不少研究获得了矿物间的Ca同位素平衡分馏系数，但对其控制因素还不清楚。我们利用第一性原理计算了角闪石、黄长石、钠辉石等在高温过程中十分重要的含Ca矿物，并汇总了已发表的矿物Ca同位素平衡分馏系数（数据以Excel表格形式上传到了论文的附件中）。在此基础上，我们探究了力常数（键强）、键长、配位数、阴离子、固溶体成分效应以及压力效应对Ca同位素平衡分馏的影响。

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<Oct. 21, 2022>洋岛玄武岩钡同位素示踪地幔过程

洋岛玄武岩(ocean island basalt, OIB)由深源的地幔柱在地球浅部发生部分熔融而形成，OIB为研究深部地幔成分提供了重要窗口，并揭示了地幔中俯冲再循环的地壳物质的存在。基于对OIB的放射成因同位素组成的研究发现，地幔成分高度不均一，可以划分为不同的地幔端元：亏损地幔 (DMM)、富集地幔1(EM1)、富集地幔2 (EM2)、高μ (μ=238U/204Pb，HIMU)、FOZO (高3He/4He) (White and Hofmann, 1982; Zindler and Hart, 1986; Hart et al., 1992)。虽然普遍认为地幔端元的形成与不同地壳物质的俯冲有关，但是不同地幔端元的明确成因一直以来有所争议

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<Oct. 18, 2022>Ba同位素指示亚速尔群岛OIB源区中富集物质来源

亚速尔群岛（Azores）洋岛玄武岩（OIB）具有非常大的Sr-Nd-Pb同位素变化范围，表明其地幔源区含有组分不均一的富集端元，但对其来源还没有统一的结论。本研究对Azores的OIB样品的Ba同位素进行分析，揭示其地幔源区较浅部位可能含有具有俯冲流体交代特征的再循环地幔楔组分。

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<Feb. 10, 2022>开发重晶石的Ba和Sr稳定同位素方法

随着分析技术的发展，高精度的 Ba同位素（δ138/134Ba）和稳定Sr同位素（δ88Sr）在地球化学领域获得了越来越多的关注。重晶石是Ba的主要矿物之一，也是记录Sr同位素的重要工具。重晶石的Ba同位素数据为古环境的研究提供了新的手段，对制约海洋环境变化以及全球Ba循环有重要意义。稳定成因Sr同位素也可用于纪录海水同位素组成变化与制约海洋碳循环，以及理解沉积后和成岩过程。因此，对重晶石中的Ba和Sr进行同位素分析有着重要的地质意义。 由于重晶石在水和无机酸中超低的溶解度（Ksp=10-9.96），样品消解是这类样品进行同位素测试时最大的难点。目前主要的消解方法有：碳酸钠置换法，络合法，HI 溶解法和水提取法。其中，碳酸钠置换法流程相对便捷并且安全，可以获得足量的Sr进行分析。我们基于前人的研究，开发了同时适用于重晶石的Ba和稳定Sr同位素分析的碳酸钠置换法，并检验了该方法的可靠性。

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<Feb. 9, 2022>JUSTC |致广大而尽精微：重新厘定洋中脊玄武岩的钡同位素组成

论文信息：Xiao-Yun Nan*, Hui-Min Yu, Jin-Ting Kang, Fang Huang. (2022) Re-visiting barium isotope compositions of mid-ocean ridge basalts and the implications. Journal of University of Science and Technology of China. Doi: 10.52396/JUSTC-2021-0276.

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<Feb. 6, 2022>高精度的Ba同位素分析方法建立

建立高精度同位素分析方法是应用同位素体系研究地质过程的前提。目前国际上仅有几个小组建立了Ba同位素分析方法，已经发现自然界存在较大的Ba同位素分馏。但是，这些分析方法存在的重要问题是，没有一个明确的参考标准来验证不同实验室的分析流程以及进行实验室之间数据的比较。考虑到上述问题，中国科大金属稳定同位素实验室南晓云等人在国内首次建立一个高精度的Ba同位素分析方法。

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<Feb. 6, 2022>NIST SRM683及国际岩石学标样的Zn同位素组成

本研究基于目前国际上Zn同位素标样即将告罄的情况，试图开发一个量足够大，可供世界范围各同类实验室长期使用的Zn同位素标样。为了方便国际上各实验室间数据的比对，需要这类国际标的同位素组成均一。

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<Feb. 6, 2022>岛弧火山岩中斜长石的生长过程：大洋岛弧岩浆房中发生了什么？

火山活动自古以来就是人们密切关注的一种地质现象，火山爆发壮观的景象和极其巨大的破坏力使人们畏惧，古罗马著名的城邦庞培就是由于维苏威火山的突然爆发而毁于一旦。因此在众多古老的文明中火山活动都被认为是代表了神灵的威严。用现代科学的眼光来看，火山活动是地球深部岩浆向浅部运移并最终喷出地表的过程，是壳幔物质循环的重要场所。位于板块边界处的俯冲带是地球上地质作用最活跃的区域之一，也形成了众多的岛弧火山，据推算每年岛弧产生的熔体约占全球地幔产生熔体的15%。因此研究俯冲带火山岩浆房中岩浆的演化过程，对于了解全球火山喷发的规律以及岩浆的来源具有非常重要的意义，可以帮助我们进一步理解地壳的形成及演化过程、幔源岩浆在壳内的分异以及壳幔相互作用。

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<Feb. 6, 2022>黄土制约上地壳铁同位素

上地壳铁同位素平均组成对于研究铁在地表过程中的地球化学行为有重要意义。

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<Feb. 6, 2022>部分熔融和熔体渗滤过程中Cu同位素分馏：以Alps造山带Baldissero和Balmuccia地体橄榄岩为例

铜（Cu）是一个中等挥发性的亲硫亲铜元素，具有三个价态（0，+1，+2）。Cu有两种同位素，63Cu（30.83%）和65Cu（69.17%）。Cu同位素分馏已经被用于研究一系列重要的科学问题，例如：太阳系早期演化、地球核-幔分异、壳慢相互作用、大陆风化、生命演化、热液活动和斑岩铜矿成因。近期研究揭示，上地幔的Cu同位素组成非常不均一，δ65Cu（相对于国际标样NIST976）可以从‒0.68‰变化到1.82‰。前人认为如此巨大的Cu同位素组成是由陆壳物质再循环导致。然而笔者发现，即使没有受到壳源物质改造的橄榄岩同样具有不均一的δ65Cu = ‒0.24 ~ 0.19‰，说明一些未被识别的地幔过程影响了地幔的同位素组成。因此， 在利用Cu同位素研究壳慢相互作用之前，必须准确制约Cu同位素在地幔熔融和熔体渗滤过程中的分馏方向和分馏尺度。

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<Nov. 9, 2021>中国科大利用多同位素联合示踪岛弧岩浆岩的混杂岩起源模型

近日，中国科大地空学院黄方教授团队在古俯冲带弧岩浆岩的mélange成因模型上取得新进展，相关成果发表在国际地球科学重要期刊《Earth and Planetary Science Letters》上。论文第一作者是中国科大博士后郝露露（现为中国科学院广州地球化学研究所副研究员），通讯作者是郝露露和中国科大南晓云特任副研究员。其他合作者有英国卡迪夫大学的Andrew Kerr、中国地质大学（武汉）的吴元保教授、中国科学院地质与地球物理研究所的王浩副研究员以及中国科大的黄方教授和李思奇（现为佛罗里达州立大学博士生）。

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<May 9, 2021>利用铁共沉淀法和MC-ICP-MS测定碳酸盐岩V同位素组成

海洋碳酸盐岩的V同位素组成（δ51V）是示踪全球古海洋氧化还原状态的潜在指标。尽管目前高精度的V同位素分析方法已经建立，多种地质标样的δ51V值已被报道，但现有的V同位素分析方法并不能对碳酸盐岩样品进行分析。这是因为，碳酸盐岩样品的V含量很低（通常低于10 ppm），而在V同位素质谱测试时通常需要6-10 μg V，因此上样量需高达几克，样品溶液中如此大的离子量会导致树脂过载而无法有效将V与其他基质元素分离。我们在前人建立的方法基础上，增加了铁共沉淀流程（图1）来预富集样品中的V元素，接着通过离子交换树脂除去引入的Fe，样品进一步纯化后，用MC-ICP-MS测量（样品-标样间插法）样品的δ51V值。

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<Oct. 12, 2020>从意外发现到封面文章：水提取法测量重晶石Ba同位素

重晶石（BaSO4）是Ba的主要矿物之一，其化学性质稳定、分布广泛、保存率高，对于反演古海洋生产力，制约海洋环境变化以及全球Ba循环有重要意义。重晶石的Ba同位素数据可以为古环境的研究提供新的手段，但是重晶石Ba同位素测量很有挑战，其难点在于重晶石难溶于水和酸。虽然碳酸钠置换法能精确地测量重晶石Ba同位素组成，长期外部精度δ137/134Ba好于0.05‰ (2SD)，但是该方法却非常费时费力，并且需要耗费大量的实验耗材。因此，重晶石的Ba同位素数据一直没有得到很好地开发。

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<April 30, 2020>大闸蟹产地判别研究取得重要进展

追溯高质量农产品的来源对于食品安全和规范市场秩序至关重要。不同产地的蟹产品价格相差巨大，优质的中华绒螯蟹经常被用“洗澡蟹”来冒充和替换以牟取经济利益。然而，之前一直缺乏产地溯源的有效技术手段。经过长期努力，我们建立了Sr同位素对中华绒螯蟹的溯源方法。

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<April 6, 2020>缅甸翡翠的Si同位素数据揭示了俯冲带弧前流体硅质的来源

“霞绮浓披翡翠，晨光巧上珊瑚”。翡翠被誉为“玉中之王”，翡翠又称硬玉岩，是俯冲带典型的高压低温变质岩。其中，白色硬玉岩为流体直接沉淀形成，绿色硬玉岩为流体交代超基性岩形成，因而，硬玉岩可以有效的记录俯冲带流体特征。

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<March 18, 2019>大陆上地壳的Ba同位素组成

同位素地球化学应用的先决条件是确定地球重要储库的同位素组成。大陆上地壳强烈富集高度不相容元素Ba，因此是Ba元素最重要的储库之一,研究大陆上地壳的Ba同位素组成特征非常重要。研究大陆上地壳的Ba同位素组成特征非常重要。 本研究对71件大陆上地壳具有代表性的样品（包括花岗岩、黄土、河流沉积物和冰碛岩）进行系统性的Ba同位素组成研究。结果显示，大陆上地壳具有高度不均一的Ba同位素组成，其δ137/134Ba变化范围为-0.47 ~ +0.35‰.

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<March 18, 2019>蚀变洋壳Si同位素组成

本研究分析了经过低温海水蚀变和高温热液蚀变的洋壳样品的硅（Si）同位素。这些样品来自东太平洋洋隆（IODP 1256），包括了经过不同蚀变温度、不同水岩作用的玄武岩和辉长岩。结果显示，这些样品的硅同位素较均一，δ30Si的范围从−0.38‰到−0.27‰，平均值为−0.32 ± 0.06‰ (2SD, N=50)。该钻孔的硅同位素组成与全球新鲜的洋中脊样品的硅同位素组成在误差范围内一致（−0.27 ± 0.06‰, 2SD; Savage et al., 2014），与样品的深度和蚀变程度、蚀变温度等都没有关系。这说明，无论在低温海水蚀变过程中还是在高温热液蚀变过程中，在蚀变洋壳的全岩尺度上，硅同位素都没有发生分馏。

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<March 18, 2019>第一性原理分子动力学计算硅酸盐熔体中同位素扩散系数

扩散是物质迁移的重要方式。在地球科学中，扩散对制约侵蚀、沉积物埋藏、岩浆冷却等地质过程的时间尺度起着关键作用。在高温环境下，由于扩散作用，即使相对质量差很小的稳定同位素也可以产生显著的同位素分馏，该分馏会被矿物环带记录下来，可以用来研究岩浆体系中矿物的居留时间、原始岩浆的组成，以及变质事件的持续时间。首次利用第一性原理分子动力学的方法计算了MgSiO3和Mg2SiO4熔体中Mg同位素扩散的β值。同时结合“假同位素”法，得到了不同温度下Mg2SiO4熔体中Mg同位素的β值.

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