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南苏鲁造山带毛北超高压变质岩体的成因与成矿作用

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岩石学报 2007年第12期23卷 3095-3115页

作者：张泽明沈昆刘勇胜游振东石超王金丽中国地质科学院地质研究所北京100037 山东省地质科学实验研究院济南市250013 中国地质大学(武汉) 武汉430074

毛北超高压变质岩体位于苏鲁造山带南部,是由石榴石橄榄岩、榴辉岩、硬玉石英岩和石榴石多硅白云母石英片岩组成的层状岩体。富金红石榴辉岩和富钛铁矿榴辉岩在岩体中呈连续的层状产出,总厚度达200m,深度>700m,构成了一个大型的钛矿床... 详细信息

毛北超高压变质岩体位于苏鲁造山带南部,是由石榴石橄榄岩、榴辉岩、硬玉石英岩和石榴石多硅白云母石英片岩组成的层状岩体。富金红石榴辉岩和富钛铁矿榴辉岩在岩体中呈连续的层状产出,总厚度达200m,深度>700m,构成了一个大型的钛矿床。岩石学、地球化学和年代学研究表明,毛北岩体的原岩形成在新元古代Rodinia超大陆裂解过程中,基性岩浆经历了强烈的分异结晶作用,形成了由橄榄辉长岩-辉长岩-闪长岩-花岗岩组成的复杂层状侵入体,并在新元古代的全球冰期与高纬度大气降水发生强烈的水-岩交换作用。在印支期的大陆深俯冲过程中,经历了超高压变质作用,其峰期变质温度>800℃,压力>4.5GPa,富钛磁铁矿辉长岩转变成了富金红石榴辉岩,形成了超高压变质的钛矿床。

关键词：毛北岩体超高压变质作用大陆深俯冲金红石矿苏鲁造山带 Redinia超大陆裂解

沉积物再循环引起的地幔氧化及其对地幔富铁熔体成因的启示

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Science Bulletin 2020年第7期65卷 519-521,M0003页

作者：何德涛刘勇胜陈春飞 Stephen F.Foley Mihai N.Ducea State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources School of Earth SciencesChina University of GeosciencesWuhan 430074China ARC Centre of Excellence for Core to Crust Fluid Systems Department of Earth and Planetary SciencesMacquarie UniversityNorth RydeNew South Wales 2109Australia Department of Geosciences University of ArizonaTucsonAZ 85721USA Faculty of Geology and Geophysics University of BucharestBucharest 010041Romania

地幔起源熔体FeO^tot含量通常在11 wt%左右,但也有些原始熔体异常富铁(FeO^tot>13 wt%).因此富铁熔体是研究地幔不均一性的理想样品,而且一些大型氧化物及硫化物矿床也和其密切相关.然而到目前为止富铁熔体的成因仍没有定论.在内蒙古达... 详细信息

地幔起源熔体FeO^tot含量通常在11 wt%左右,但也有些原始熔体异常富铁(FeO^tot>13 wt%).因此富铁熔体是研究地幔不均一性的理想样品,而且一些大型氧化物及硫化物矿床也和其密切相关.然而到目前为止富铁熔体的成因仍没有定论.在内蒙古达里湖武岩中发现了一类比较特殊的地幔橄榄岩包体,其中包含有极高Mg#橄榄石和高Fe^3+/ΣFe比值矿物(镁铁矿及赤铁矿).这些矿物组合记录了地幔强氧化环境.因为这些橄榄岩包体和碳酸岩质包体一同出现,而且其中的单斜辉石具有明显的Sr同位素环带变化,所以强氧化条件可能是由再循环沉积物诱发的.本文模拟了地幔橄榄岩及辉石岩在不同氧逸度条件下的熔融行为,发现高氧逸度条件下形成的熔体具有富铁苦橄岩的典型特征(高FeO和MgO、低Al2O3).这些观察表明氧化地幔熔融可能是富铁熔体的另一种形成机制.

关键词：硫化物矿床单斜辉石矿物组合碳酸岩镁铁矿氧逸度辉石岩再循环

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拆沉作用与华北克拉通破坏

科学通报 2009年第14期54卷 1962-1973页

作者：高山章军锋许文良刘勇胜中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室武汉430074 西北大学大陆动力学国家重点实验室西安710069 吉林大学地球科学学院长春130061

综述了近年来对岩石圈拆沉作用化学和物理过程的研究及其对华北克拉通破坏的效应,强调了榴辉岩熔体-橄榄岩反应形成的辉石岩源区及其导致的地幔化学不均一性是拆沉作用的地幔直接响应.由此形成的来自辉石岩源区的玄武岩具有独特的矿物... 详细信息

综述了近年来对岩石圈拆沉作用化学和物理过程的研究及其对华北克拉通破坏的效应,强调了榴辉岩熔体-橄榄岩反应形成的辉石岩源区及其导致的地幔化学不均一性是拆沉作用的地幔直接响应.由此形成的来自辉石岩源区的玄武岩具有独特的矿物学和地球化学标志,可很好地解释华北克拉通中生代玄武岩.熔体-橄榄岩反应可能是导致克拉通岩石圈地幔富化、密度升高、弱化、最终失稳的重要原因.其中熔体的性质是鉴别不同克拉通破坏机制的关键.

关键词：拆沉作用华北克拉通熔体-橄榄岩反应榴辉岩辉石岩

地幔橄榄岩中碳酸盐熔体交代作用及其鉴定特征

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地球科学 2019年第4期44卷 1113-1127页

作者：邓黎旭刘勇胜宗克清朱律运胡兆初三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 中国地质大学地球科学学院地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074

碳酸盐熔体交代作用是指在地幔碳酸盐熔体与橄榄岩之间的相互作用,是改造地幔的重要方式之一.碳酸盐熔体交代会显著改变地幔橄榄岩的岩石学和地球化学特征.首先,碳酸盐熔体交代作用会改变地幔橄榄岩中的矿物组成和比例.尽管碳酸盐熔体... 详细信息

碳酸盐熔体交代作用是指在地幔碳酸盐熔体与橄榄岩之间的相互作用,是改造地幔的重要方式之一.碳酸盐熔体交代会显著改变地幔橄榄岩的岩石学和地球化学特征.首先,碳酸盐熔体交代作用会改变地幔橄榄岩中的矿物组成和比例.尽管碳酸盐熔体与橄榄岩的反应结果受控于初始反应物成分和反应的温压条件,但多数反应会导致橄榄岩中辉石的比例增加,而且有时还会出现磷灰石、独居石等副矿物.另外,在有些受碳酸盐熔体交代显著的橄榄岩的矿物中不仅可发现大量CO_2流体包裹体和碳酸盐熔体包裹体,也会出现特殊的反应边结构和熔体囊.其次,碳酸盐熔体在改造地幔橄榄岩过程中,会在地幔矿物中留下明显的地球化学指纹.在主量元素特征上,受到碳酸盐熔体交代的橄榄岩中的单斜辉石往往具有偏高的Mg~#和Ca/Al比值(>5);而在微量元素组成特征上的变化更为显著,包括单斜辉石具有高的(La/Yb)_N、Eu/Ti、Zr/Hf、Y/Ho比值,并显著亏损HFSE等.另外,值得注意的是,碳酸盐熔体与地幔橄榄岩反应的程度不同也会导致这些地球化学特征存在差异,因此在判别碳酸盐熔体交代作用时要采用岩石学和地球化学特征相结合,多方面对比分析.对于引起地幔碳酸盐熔体交代作用的交代介质来源的识别主要用Mg-Zn-Ca-Sr等多种同位素体系进行示踪研究,尤其是近年来微区Sr同位素分析方法的建立为地幔碳酸盐熔体交代作用研究提供了重要手段.

关键词：碳酸盐熔体交代作用岩石学地球化学岩石圈地幔

汉诺坝大麻坪低εNd中性麻粒岩包体单颗粒锆石U-Pb年代学研究

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地球化学 2004年第3期33卷 261-268页

作者：刘勇胜高山柳小明袁洪林周炼中国地质大学地球科学学院湖此武汉430074 西北大学地质学系大陆动力学教育部重点开放实验室陕西西安710069

利用LA-ICPMS对采集自汉诺坝大麻坪玄武岩中的两个143Nd/144Nd比值最低[εNd(0)=-26.8～-29.5]的中性麻粒岩包体的单颗粒锆石U-Pb年代学进行了研究,获得了2444Ma和2494Ma的上交点年龄和88Ma的下交点年龄,反映它们是新太古代形成的受到... 详细信息

利用LA-ICPMS对采集自汉诺坝大麻坪玄武岩中的两个143Nd/144Nd比值最低[εNd(0)=-26.8～-29.5]的中性麻粒岩包体的单颗粒锆石U-Pb年代学进行了研究,获得了2444Ma和2494Ma的上交点年龄和88Ma的下交点年龄,反映它们是新太古代形成的受到中生代岩浆底侵-热变质作用影响的下地壳麻粒岩。这些包体与周坝玄武岩中～1.9Ga的长英质麻粒岩包体共同确证了华北克拉通北缘目前的下地壳中仍然残留有前寒武纪下地壳岩石。结合区域构造演化历史和DMP-70的层状堆晶特征,推断其原岩形成于～2.5Ga岩浆底侵事件。

关键词：低εNd中性麻粒岩包体锆石年代学地壳生长汉诺坝

海洋缺氧导致奥陶纪末生命灭绝后的生命缓慢复苏

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Science Bulletin 2021年第5期66卷 414-416,M0003页

作者：黄玮陈小妍宗克清刘勇胜李梦涵沈延安 School of Earth and Space Sciences University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources Faculty of Earth SciencesChina University of GeosciencesWuhan 430074China

Diverse Ordovician marine ecosystems were abruptly terminated by the Late Ordovician mass extinction (LOME), when around 85%of species were eliminated. Previous studies thought early Silurian (~443–433 Ma) recovery of biotic diversity and ecosystem complexity [1] occurred relatively rapidly, in the first few million years of the Silurian [2].

关键词： Silurian Ordovician 海洋缺氧

193nm波长脉冲激光剥蚀地质样品的剥蚀速率变化规律

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吉林大学学报(地球科学版) 2015年第S1期 1073-1074页

作者：吕涛刘勇胜张春来中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术广泛用来测量固体样品中的微量元素及同位素比值。然而在缺乏基体匹配校准条件下,发生在激光剥蚀过程中的元素分馏效应使得通常采用外标结合内标的方法很难准确量化待测元素的含量。不同岩... 详细信息

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术广泛用来测量固体样品中的微量元素及同位素比值。然而在缺乏基体匹配校准条件下,发生在激光剥蚀过程中的元素分馏效应使得通常采用外标结合内标的方法很难准确量化待测元素的含量。不同岩石/矿物材料自身密度、表面张力、内部结构、元素成分等物理特性不同,对同一波长激光的吸收系数、反射系数、消光长度不同,导致相同实验条件下的激光对不同岩石/矿物剥蚀速率不同、剥蚀物体积不同、剥蚀后形成气溶胶粒子总数及粒径分布规律不同、在ICP中粒子化程度和效率也不同,最终待测元素分馏效应不同。建立了聚焦脉冲激光剥蚀不同基体材料动态物理模型,理论分析了激光脉冲宽度和能量密度对剥蚀速率影响的物理机制。采用193 nm波长的脉冲激光剥蚀不同地质标样NIST 614、NIST612、NIST610、BHVO-2G、BIR-1G、BCR-2G、橄榄石、石榴石、锆石。激光脉宽15 ns、束斑直径60μm、能量60 m J、频率8 Hz,脉冲数分别为25,50,100,150,200个,线性拟合后直线斜率值分别为0.140 44,0.138 05,0.124 13,0.099 11,0.093 87,0.105 39,0.113 86,0.051 22,0.09 341。实验结果表明,相同参数激光剥蚀不同基体时剥蚀速率(深度/脉冲个数)不同,玻璃标样比其它样品更易剥蚀。5 J/cm2能量条件下,平均剥蚀速率分别为169,159,155,118,104,116,115,62,88 nm/pulse;可见随着激光能量密度增加剥蚀速率缓慢增大,NIST614玻璃和石榴石剥蚀速率分别达到最大和最小。激光剥蚀地质样品剥蚀速率变化规律对理解剥蚀速率对元素分馏效应的影响、约束及校正具有理论意义和实践运用价值。

关键词：地质样品分馏效应脉冲个数相同实验条件基体匹配气溶胶粒子物理模型固体样品待测元素自身密度

醋酸基体浓度变化对元素ICP-MS行为的影响

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化学研究与应用 2003年第1期15卷 64-66页

作者：胡兆初胡圣虹刘勇胜林守麟中国地质大学地球科学院湖北武汉430074 中国地质大学材料科学与化学工程学院湖北武汉430074

The influence of different concentrations of acetic acid matrix on elemental ICP-MS signal was investigated.The analyte signal intensities were suppressed with higher concentration of acetic acid.However,signal enhancements occur under certain conditions.The matrix inducedchanges are highly dependent on the nebulizer gas flow rate and power.Higher concentration of acetic acid is thought to contribute to local cooling in the central channel of the plasma.As the concentration of acetic acid increases from 2% to 5%,analyte signal intensities decrease and oxide ratio increase,especial in the high nebulizer gas flow rate.Higher incident power and low nebulizer gas flow rate can allow the plasma to accept a change in the concentration(2% to 5%)of acetic acid without significant change analyte signal.

关键词：电感耦合等离子体质谱有机基体醋酸

LA-ICP-MS 微区原位准确分析含水硅酸盐矿物主量和微量元素

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地球科学（中国地质大学学报） 2014年第5期39卷 525-536页

作者：陈春飞刘先国胡兆初宗克清刘勇胜中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学环境学院湖北武汉430074

通过描述一种利用LA-ICP-MS准确测定含水硅酸盐矿物主量元素和微量元素含量的多外标、无内标分析方法.总结出该方法基于矿物化学计量式计算含水硅酸盐矿物中挥发分的相对含量,再将全部分析元素归一化到总金属氧化物含量(100%减含水量)... 详细信息

通过描述一种利用LA-ICP-MS准确测定含水硅酸盐矿物主量元素和微量元素含量的多外标、无内标分析方法.总结出该方法基于矿物化学计量式计算含水硅酸盐矿物中挥发分的相对含量,再将全部分析元素归一化到总金属氧化物含量(100%减含水量)的原理,利用多种天然成分的岩石标准玻璃(如MPI-DING玻璃和USGS玻璃)作为外标进行校正计算.利用该方法对角闪石、绿帘石、电气石和透闪石等含水硅酸盐矿物进行了分析,并与利用电子探针和微钻(直径300μm)取样溶液-ICP-MS分析的结果进行了对比研究.研究结果表明:对于组成均一的主量元素的分析结果与电子探针分析数据一致,相对偏差集中在5%以内.除了那些分布异常不均一的元素(在300μm尺度上),对微量元素的分析结果与溶液-ICP-MS分析结果具有很好的一致性,二者之间的相对偏差大部分集中在10%以内.研究结论为采用归一化校正策略,选择MPI-DING和USGS玻璃作为外标,利用LA-ICP-MS微区分析方法可以准确测定含水硅酸盐矿物中的主、微量元素含量.

关键词：激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪含水硅酸盐矿物微量元素准确分析微钻取样地球化学