大陆上地壳的Ba同位素组成

项目主要由国家自然科学基金项目（41571130052、41630206）、和国家科技部重点研发计划（2016YFC0600404）和NSF项目（EAR-1321954）资助。

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。但是，目前大陆上地壳的Ba同位素组成仍是未知，仅有几个火成岩标准的数据发表。大陆上地壳Ba同位素数据可以为陆表化学风化过程和高温岩浆演化过程中Ba同位素分馏行为，以及壳幔物质循环过程提供重要的制约。因此，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δ^137/134Ba变化范围为-0.47 ~ +0.35‰。花岗岩明显的Ba同位素变化可能由于岩浆演化晚期富Ba矿物的分离，或者是地壳源区物质的不均一性。黄土高度均一的Ba同位素组成表明其可以用来制约大陆上地壳的平均Ba同位素组成。不同历史时期的冰碛岩具有高度变化的Ba同位素组成，反映了大陆风化过程可以产生明显的Ba同位素分馏。基于所有样品的质量加权平均，我们获得大陆上地壳平均δ^137/134Ba为0.00±0.03‰ (2SD/√n，n=71)，相对海水组成偏轻。这个结果为示踪地表圈层中Ba循环提供了重要参数。

本项目主要由国家自然科学基金项目（41571130052、41630206）、和国家科技部重点研发计划（2016YFC0600404）和NSF项目（EAR-1321954）资助。文章于2018年发表于Geochim. Cosmochim. Acta上（Xiao-Yun Nan, Hui-Min Yu, Roberta L. Rudnick, Richard M. Gaschnig, Juan Xu, Wang-Ye Li, Qun Zhang, Zhang-Dong Jin, Xian-Hua Li, Fang Huang*, 2018. Barium isotopic composition of the upper continental crust. Geochim. Cosmochim. Acta, 233, 33-49.）