Re-Os同位素分析方法:原理、技術(shù)與在青藏高原永珠蛇綠巖中的應(yīng)用_第1頁
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Re-Os同位素分析方法:原理、技術(shù)與在青藏高原永珠蛇綠巖中的應(yīng)用一、引言1.1研究背景與意義地球科學(xué)的發(fā)展離不開各類先進分析技術(shù)的支撐,Re-Os同位素分析技術(shù)便是其中極具影響力的一種。錸(Re)與鋨(Os)作為強親鐵元素族(HSE)的重要成員,具有獨特的地球化學(xué)性質(zhì)。在地球的增生與早期分異進程中,Re和Os優(yōu)先進入地核,地幔中的Re和Os含量是地核形成后隕石物質(zhì)以“后增薄層”形式加入地球的結(jié)果。這使得Re-Os同位素體系能夠記錄地球深部物質(zhì)的演化信息,成為研究地球內(nèi)部過程的關(guān)鍵示蹤劑。在地質(zhì)演化的漫長歷史中,不同地質(zhì)體經(jīng)歷了復(fù)雜的物理化學(xué)過程,而Re-Os同位素體系在這些過程中會發(fā)生特征性變化。例如,在巖漿作用中,Re和Os在不同礦物相中的分配系數(shù)差異,導(dǎo)致它們在巖漿分異過程中發(fā)生分餾,從而為研究巖漿的起源、演化以及殼幔相互作用提供線索;在變質(zhì)作用中,Re-Os同位素體系的封閉溫度特性,使其能夠記錄變質(zhì)事件的時間和條件。這種對地質(zhì)過程的敏感性,使得Re-Os同位素分析技術(shù)在地球科學(xué)的多個領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。青藏高原,作為地球上最年輕且地質(zhì)演化最為復(fù)雜的地區(qū)之一,一直是地球科學(xué)研究的熱點區(qū)域。永珠蛇綠巖在青藏高原的地質(zhì)構(gòu)造格局中占據(jù)著特殊地位,它是深部地幔物質(zhì)的重要露頭代表,猶如一把鑰匙,為我們開啟了解青藏高原深部地質(zhì)過程和構(gòu)造演化歷史的大門。從大地構(gòu)造角度來看,永珠蛇綠巖的形成與青藏高原所處的特提斯構(gòu)造域的演化息息相關(guān)。特提斯洋在地質(zhì)歷史時期經(jīng)歷了多次開合,永珠蛇綠巖被認(rèn)為是特提斯洋不同演化階段的產(chǎn)物,它見證了板塊的分離、俯沖、碰撞等一系列重大構(gòu)造事件。通過對永珠蛇綠巖的研究,我們可以重建特提斯洋的演化歷史,理解青藏高原隆升的深部動力學(xué)機制,為解決大陸動力學(xué)中的關(guān)鍵科學(xué)問題提供實證依據(jù)。在巖石學(xué)與地球化學(xué)方面,永珠蛇綠巖主要由橄欖石、輝石、角閃石、磁鐵礦等礦物組成,這些礦物不僅記錄了巖石形成時的物理化學(xué)條件,還蘊含著巖石源區(qū)的信息。通過對這些礦物的Re-Os同位素分析,我們可以追溯巖石的物質(zhì)來源,了解地幔的不均一性以及地幔物質(zhì)的循環(huán)過程。例如,通過測定地幔橄欖巖中的Re-Os同位素組成,可以揭示其是否經(jīng)歷了俯沖相關(guān)的過程,以及在不同構(gòu)造環(huán)境下的熔體虧損和交代歷史,從而為建立更加準(zhǔn)確的地球動力學(xué)模型提供數(shù)據(jù)支持。此外,永珠蛇綠巖中可能蘊含的礦產(chǎn)資源也具有重要研究價值。許多蛇綠巖相關(guān)的礦床,如鉻鐵礦、鉑族元素礦床等,與蛇綠巖的形成和演化密切相關(guān)。通過Re-Os同位素分析,可以確定這些礦床的成礦時代和物質(zhì)來源,為礦產(chǎn)資源的勘探和開發(fā)提供科學(xué)指導(dǎo)。綜上所述,將Re-Os同位素分析技術(shù)應(yīng)用于青藏高原永珠蛇綠巖的研究,對于揭示地球深部物質(zhì)的演化規(guī)律、重建青藏高原的地質(zhì)演化歷史以及指導(dǎo)礦產(chǎn)資源勘探等方面都具有重要的科學(xué)價值和現(xiàn)實意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀自20世紀(jì)90年代Re-Os同位素體系發(fā)展成熟以來,國內(nèi)外學(xué)者圍繞該技術(shù)的方法學(xué)及應(yīng)用領(lǐng)域展開了廣泛且深入的研究。在分析方法上,國外如美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)、德國馬克斯?普朗克化學(xué)研究所等科研機構(gòu)處于技術(shù)前沿。他們率先研發(fā)并完善了熱電離質(zhì)譜(TIMS)和多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜(MC-ICPMS)分析技術(shù),極大地提高了Re-Os同位素分析的精度和靈敏度。例如,通過優(yōu)化儀器參數(shù)和樣品前處理流程,使得Re和Os含量的測定下限降低至ppb級甚至更低,為研究低含量樣品提供了可能;在數(shù)據(jù)處理方面,建立了一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量監(jiān)控和校正體系,確保了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。國內(nèi)在Re-Os同位素分析技術(shù)研究方面起步稍晚,但近年來發(fā)展迅速。中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所、中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所等單位通過引進先進設(shè)備和技術(shù),結(jié)合自主研發(fā),在樣品溶解、分離富集和質(zhì)譜測定等關(guān)鍵環(huán)節(jié)取得了顯著進展。例如,在樣品溶解技術(shù)上,針對不同類型地質(zhì)樣品,開發(fā)了酸溶、堿熔等多種方法,有效解決了難熔樣品的溶解問題;在分離富集過程中,采用離子交換樹脂、萃取色譜等技術(shù),實現(xiàn)了Re和Os的高效分離,降低了流程空白,提高了分析精度。在蛇綠巖研究領(lǐng)域,國外對Re-Os同位素的應(yīng)用研究較為廣泛。以塞浦路斯Troodos蛇綠巖和阿曼Semail蛇綠巖為代表,國外學(xué)者利用Re-Os同位素體系,深入研究了蛇綠巖的地幔橄欖巖的形成年齡、物質(zhì)來源以及殼幔相互作用過程。通過對橄欖巖中Re-Os同位素組成的分析,揭示了這些蛇綠巖形成于不同的構(gòu)造環(huán)境,經(jīng)歷了復(fù)雜的地質(zhì)演化歷史。例如,研究發(fā)現(xiàn)Troodos蛇綠巖地幔橄欖巖具有相對均一的Re-Os同位素組成,指示其形成于相對均一的地幔源區(qū);而Semail蛇綠巖地幔橄欖巖的Re-Os同位素組成則顯示出一定的不均一性,暗示其受到了多種地質(zhì)過程的影響。國內(nèi)對蛇綠巖的Re-Os同位素研究主要集中在青藏高原及周邊地區(qū),如雅魯藏布江蛇綠巖帶、西昆侖庫地蛇綠巖等。學(xué)者們通過對這些地區(qū)蛇綠巖的Re-Os同位素分析,在蛇綠巖的形成時代、構(gòu)造背景以及古特提斯洋的演化等方面取得了一系列重要成果。例如,對雅魯藏布江蛇綠巖帶的研究表明,其形成時代主要集中在晚三疊世-早侏羅世,反映了新特提斯洋在這一時期的擴張和俯沖過程;對西昆侖庫地蛇綠巖的研究則揭示了其形成于洋中脊環(huán)境,后經(jīng)歷了板塊俯沖和碰撞等構(gòu)造事件。盡管國內(nèi)外在Re-Os同位素分析方法及在蛇綠巖中的應(yīng)用研究取得了豐碩成果,但仍存在一些不足之處。在分析方法上,雖然現(xiàn)有技術(shù)能夠滿足大部分地質(zhì)樣品的分析需求,但對于一些特殊樣品,如含有機質(zhì)或復(fù)雜礦物組合的樣品,仍面臨樣品溶解不完全、分離富集效率低等問題;同時,分析過程中存在的流程空白和儀器本底干擾,也對分析精度產(chǎn)生一定影響。在蛇綠巖研究方面,目前對蛇綠巖中不同巖性單元的Re-Os同位素體系特征及其相互關(guān)系的研究還不夠系統(tǒng)和深入;對于蛇綠巖形成過程中的深部地質(zhì)作用,如地幔柱活動、俯沖帶流體作用等對Re-Os同位素體系的影響機制,尚缺乏全面的認(rèn)識;此外,在利用Re-Os同位素重建蛇綠巖構(gòu)造演化歷史時,如何綜合考慮多種地質(zhì)因素的影響,提高重建結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,也是亟待解決的問題。在青藏高原永珠蛇綠巖研究中,針對Re-Os同位素分析的研究較少,其形成年齡、源區(qū)特征以及在區(qū)域構(gòu)造演化中的作用等方面仍存在諸多空白,亟需開展深入研究。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1Re-Os同位素分析方法研究本研究將系統(tǒng)開展對Re-Os同位素分析方法的優(yōu)化與改進研究。首先,深入研究不同類型地質(zhì)樣品的溶解技術(shù),針對永珠蛇綠巖等復(fù)雜巖石樣品,綜合考慮酸溶和堿熔法的優(yōu)缺點,通過實驗對比不同酸的種類、濃度、比例以及堿熔劑的選擇和用量,結(jié)合樣品的礦物組成和結(jié)構(gòu)特征,探索最適宜的溶解條件,以確保樣品中Re和Os元素的完全釋放。例如,對于富含硅酸鹽礦物的蛇綠巖樣品,嘗試采用氫氟酸-硝酸-高氯酸混合酸體系,在特定的溫度和時間條件下進行溶解,以提高溶解效率和元素提取率。在分離富集環(huán)節(jié),全面評估離子交換樹脂和萃取色譜等技術(shù)在Re和Os分離中的效果。研究不同離子交換樹脂的類型、交換容量以及萃取色譜柱的固定相和流動相組成對Re和Os分離選擇性和效率的影響。通過優(yōu)化操作參數(shù),如淋洗液的種類、濃度和流速等,實現(xiàn)Re和Os的高效分離,降低流程空白,提高分析的準(zhǔn)確性。同時,結(jié)合現(xiàn)代分析技術(shù),如電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)和熱電離質(zhì)譜(TIMS),對分離富集后的樣品進行精確測定。研究ICP-MS的離子源參數(shù)、質(zhì)量分析器分辨率以及TIMS的離子發(fā)射條件等對Re和Os同位素測定精度的影響,建立一套適用于永珠蛇綠巖樣品的高精度Re-Os同位素分析流程。此外,為了提高分析結(jié)果的可靠性,本研究將建立嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控體系。通過分析標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì),如國際公認(rèn)的蛇綠巖標(biāo)準(zhǔn)樣品和其他相關(guān)地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),定期校準(zhǔn)分析儀器,確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。同時,對每一批次的樣品分析進行空白實驗,監(jiān)測流程空白的變化,及時發(fā)現(xiàn)和解決可能存在的污染問題。通過多次重復(fù)分析同一樣品,評估分析方法的精密度和穩(wěn)定性,為后續(xù)的研究提供可靠的數(shù)據(jù)支持。1.3.2在永珠蛇綠巖中的應(yīng)用研究方法在永珠蛇綠巖的研究中,野外工作是獲取第一手資料的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本研究將對永珠蛇綠巖進行詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查,通過地質(zhì)填圖,精確繪制蛇綠巖的分布范圍、巖性界線以及與周邊地層的接觸關(guān)系。觀察蛇綠巖的露頭特征,包括巖石的顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等,分析其可能經(jīng)歷的地質(zhì)作用過程。對不同巖性單元,如地幔橄欖巖、堆晶巖、玄武巖等,進行系統(tǒng)的采樣,確保樣品具有代表性。在采樣過程中,詳細(xì)記錄樣品的采集位置、產(chǎn)狀以及周圍地質(zhì)環(huán)境信息,為后續(xù)的室內(nèi)分析提供全面的背景資料。室內(nèi)分析方面,首先對采集的蛇綠巖樣品進行巖石學(xué)鑒定。通過偏光顯微鏡和電子顯微鏡等手段,觀察礦物的種類、形態(tài)、粒度以及礦物之間的相互關(guān)系,確定巖石的礦物組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造,為巖石的分類和成因分析提供依據(jù)。例如,通過觀察橄欖石、輝石等礦物的晶形、解理和蝕變特征,判斷巖石的變質(zhì)程度和形成環(huán)境。運用Re-Os同位素分析技術(shù),對蛇綠巖樣品中的Re和Os同位素組成進行精確測定。根據(jù)測定結(jié)果,計算樣品的Re/Os比值、模式年齡等參數(shù),結(jié)合地質(zhì)背景和其他地球化學(xué)數(shù)據(jù),探討永珠蛇綠巖的形成年齡、物質(zhì)來源以及構(gòu)造演化歷史。例如,通過對比不同樣品的Re-Os同位素組成與全球蛇綠巖數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),判斷永珠蛇綠巖的形成環(huán)境是洋中脊、俯沖帶還是其他特殊構(gòu)造環(huán)境;通過分析模式年齡,確定蛇綠巖形成的時代,為重建青藏高原的地質(zhì)演化歷史提供關(guān)鍵的時間約束。為了深入理解永珠蛇綠巖的形成和演化機制,本研究將綜合運用多種地球化學(xué)方法,如主量元素、微量元素和稀土元素分析等,與Re-Os同位素數(shù)據(jù)進行相互印證和補充。主量元素分析可以確定巖石的基本化學(xué)組成,判斷巖石的類型和演化趨勢;微量元素和稀土元素分析則可以揭示巖石源區(qū)的特征和巖漿演化過程中的物理化學(xué)條件變化。通過綜合分析這些地球化學(xué)數(shù)據(jù),建立永珠蛇綠巖的形成和演化模型,解釋其在青藏高原地質(zhì)構(gòu)造演化中的作用和意義。二、Re-Os同位素分析方法基礎(chǔ)2.1Re-Os同位素體系特征錸(Re)在元素周期表中處于第六周期、第ⅦB族,原子序數(shù)為75,原子量186.207。其電子構(gòu)型為[Xe]4f1?5d?6s2,常見化合價有+7、+4、+2等,其中+7價最為穩(wěn)定。錸具有高熔點(3180℃)、高沸點(5627℃)的特性,是一種難熔金屬。這種高熔點和高沸點使得錸在高溫地質(zhì)過程中能夠保持相對穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),不易發(fā)生揮發(fā)和遷移。在地球化學(xué)性質(zhì)上,錸屬于強親鐵元素(HSE),在地球形成早期的分異過程中,傾向于與鐵鎳等金屬結(jié)合,優(yōu)先進入地核。然而,由于后期隕石物質(zhì)的加入,地幔中也保留了一定量的錸。在自然界中,錸主要以類質(zhì)同象的形式存在于其他礦物中,如輝鉬礦是錸的重要載體礦物之一。在巖漿結(jié)晶過程中,錸會根據(jù)其地球化學(xué)性質(zhì),在不同礦物相中進行分配,這種分配行為受到巖漿成分、溫度、壓力等多種因素的影響。鋨(Os)位于元素周期表的第六周期、第Ⅷ族,原子序數(shù)76,原子量190.23。其電子構(gòu)型為[Xe]4f1?5d?6s2,常見化合價有+8、+6、+4、+3等。鋨是已知密度最大的金屬,密度高達22.59g/cm3,熔點為3033℃,沸點5012℃。在化學(xué)性質(zhì)方面,鋨具有很強的化學(xué)穩(wěn)定性,不溶于酸和王水,但可溶于熔融堿。在自然界中,鋨常與其他鉑族元素(PGE)共生,形成如鋨銥礦等礦物。由于其強親鐵性,在地球的分異過程中,大量鋨進入地核,使得地幔中的鋨含量相對較低。但在一些特殊地質(zhì)環(huán)境下,如地幔柱活動區(qū)域,地幔物質(zhì)上涌,會攜帶部分鋨至地殼淺部,形成具有特殊地球化學(xué)特征的地質(zhì)體。在地球各圈層中,Re和Os的豐度與分布呈現(xiàn)出明顯的不均一性。在地核中,由于其強親鐵性,Re和Os高度富集,是地球內(nèi)部這兩種元素的主要儲存庫。地幔中的Re和Os含量相對較低,但其分布受到地幔動力學(xué)過程的顯著影響。例如,在大洋中脊地區(qū),地幔物質(zhì)部分熔融形成玄武巖巖漿,Re和Os在這一過程中會發(fā)生分餾,導(dǎo)致玄武巖中具有特定的Re-Os同位素組成。大陸地殼中Re和Os的含量更低,且其分布與地殼的演化歷史密切相關(guān)。在古老的克拉通地區(qū),由于長期的地質(zhì)演化和物質(zhì)分異,地殼中的Re-Os同位素組成與年輕的造山帶地區(qū)存在明顯差異。在海洋環(huán)境中,海水中的Re主要以高錸酸根離子(ReO??)的形式存在,其含量極低,約為0.001-0.003ng/g。海水中Re的來源主要包括大陸徑流、海底熱液活動以及大氣沉降等。海底熱液活動會將地幔和洋殼中的Re釋放到海水中,對海水的Re-Os同位素組成產(chǎn)生重要影響。而Os在海水中的含量同樣很低,且主要以溶解態(tài)和顆粒態(tài)存在,其同位素組成受到多種因素的控制,如陸源物質(zhì)輸入、生物作用以及海底熱液活動等。在沉積物中,Re和Os的含量及同位素組成能夠記錄沉積環(huán)境的變化和物質(zhì)來源信息。例如,在氧化環(huán)境下,Re更容易以ReO??的形式被搬運和沉積,而在還原環(huán)境中,Os可能會與硫化物結(jié)合形成沉淀。通過對沉積物中Re-Os同位素體系的研究,可以追溯古海洋環(huán)境的演化歷史,揭示地質(zhì)時期的重大地質(zhì)事件,如海洋缺氧事件、大規(guī)?;鹕交顒拥葘Q蠡瘜W(xué)組成和生態(tài)系統(tǒng)的影響。2.2Re-Os同位素衰變原理在Re-Os同位素體系中,^{187}Re是放射性同位素,其通過β衰變形成穩(wěn)定的^{187}Os。β衰變是指原子核自發(fā)地放射出β粒子(電子)的過程,在^{187}Re的β衰變中,原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子,電子被釋放出來,同時原子核的質(zhì)子數(shù)增加1,質(zhì)量數(shù)不變,從而使^{187}Re轉(zhuǎn)變?yōu)閊{187}Os,其衰變方程可表示為:^{187}Re\rightarrow^{187}Os+e^-+\bar{\nu}_e,其中e^-為電子,\bar{\nu}_e為反中微子。根據(jù)放射性衰變定律,樣品中母體同位素^{187}Re的衰變隨時間的變化遵循指數(shù)衰減規(guī)律,其定年公式為:\left(\frac{^{187}Os}{^{188}Os}\right)_p=\left(\frac{^{187}Os}{^{188}Os}\right)_i+\frac{^{187}Re}{^{188}Os}(\mathrm{e}^{\lambdat}-1)在該公式中,各參數(shù)具有明確的物理意義:\left(\frac{^{187}Os}{^{188}Os}\right)_p表示現(xiàn)今樣品中測量得到的^{187}Os與^{188}Os的同位素比值,這是通過高精度質(zhì)譜儀對樣品進行分析所獲得的數(shù)據(jù),它反映了樣品當(dāng)前的^{187}Os相對含量。\left(\frac{^{187}Os}{^{188}Os}\right)_i代表樣品形成時的初始^{187}Os與^{188}Os同位素比值,這個值取決于樣品形成時的物質(zhì)來源和地質(zhì)環(huán)境,它是樣品初始狀態(tài)的一個重要特征參數(shù)。\frac{^{187}Re}{^{188}Os}是現(xiàn)今樣品中測量得到的^{187}Re與^{188}Os的比值,它反映了樣品中放射性母體^{187}Re與穩(wěn)定同位素^{188}Os的相對豐度關(guān)系,在地質(zhì)演化過程中,隨著^{187}Re的衰變,這個比值會發(fā)生變化。\lambda為^{187}Re的衰變常數(shù),它是一個固定的物理量,表征了^{187}Re衰變的固有速率,目前普遍認(rèn)可的^{187}Re衰變常數(shù)為1.666\times10^{-11}a^{-1}。t為樣品的年齡,即從樣品形成到現(xiàn)今所經(jīng)歷的時間,這是通過上述公式計算得出的關(guān)鍵參數(shù),它為我們揭示了地質(zhì)事件發(fā)生的時間信息。在實際應(yīng)用中,為了更方便地研究地質(zhì)樣品的特征,還引入了\gamma_{Os}參數(shù),其定義為:\gamma_{Os}=\left[\frac{\left(\frac{^{187}Os}{^{188}Os}\right)_s}{\left(\frac{^{187}Os}{^{188}Os}\right)_{CHUR}}-1\right]\times1000其中,\left(\frac{^{187}Os}{^{188}Os}\right)_s表示樣品中測量得到的^{187}Os/^{188}Os比值,它反映了樣品自身的^{187}Os同位素組成特征;\left(\frac{^{187}Os}{^{188}Os}\right)_{CHUR}是球粒隕石均一儲庫(ChondriticUniformReservoir)的^{187}Os/^{188}Os比值,球粒隕石被認(rèn)為是太陽系形成初期的原始物質(zhì),其同位素組成相對均一,常被用作地球化學(xué)研究中的參考標(biāo)準(zhǔn)。\gamma_{Os}值反映了樣品相對于球粒隕石均一儲庫的^{187}Os同位素組成的偏離程度,當(dāng)\gamma_{Os}值大于0時,表明樣品中富集放射成因的^{187}Os,這可能是由于樣品經(jīng)歷了特定的地質(zhì)過程,如地幔交代作用、地殼物質(zhì)的混入等,導(dǎo)致^{187}Re的相對含量增加,進而衰變產(chǎn)生更多的^{187}Os;當(dāng)\gamma_{Os}值小于0時,則說明樣品中貧放射成因的^{187}Os,可能是樣品來源于相對古老、未受到強烈后期改造的地幔物質(zhì),或者在其形成和演化過程中,^{187}Re的含量相對較低,衰變產(chǎn)生的^{187}Os較少。通過分析\gamma_{Os}值,我們可以推斷樣品的物質(zhì)來源、地質(zhì)演化歷史以及所經(jīng)歷的地質(zhì)過程的性質(zhì)和強度。^{187}Re的衰變過程受到多種因素的影響。從內(nèi)部因素來看,原子核的結(jié)構(gòu)是決定衰變的關(guān)鍵。^{187}Re原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子相互作用,其特定的核結(jié)構(gòu)使得β衰變成為一種可能的衰變方式。這種核結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性決定了衰變的概率和速率,雖然衰變常數(shù)在理論上是固定的,但不同的核結(jié)構(gòu)環(huán)境可能會對其產(chǎn)生微小的影響。外部環(huán)境因素也不容忽視。在高溫地質(zhì)條件下,如巖漿作用過程中,原子的熱運動加劇,原子間的相互作用增強,這可能會對^{187}Re原子核周圍的電子云分布產(chǎn)生影響,進而在一定程度上影響β衰變的速率。然而,這種影響通常非常微弱,在一般的地質(zhì)時間尺度和溫度范圍內(nèi),相對于衰變常數(shù)的穩(wěn)定性來說,可以忽略不計。壓力對^{187}Re衰變的影響同樣微乎其微。在地球內(nèi)部的高壓環(huán)境下,原子間的距離減小,電子云的分布可能會發(fā)生一些變化,但這種變化對于^{187}Re的β衰變過程來說,不足以產(chǎn)生明顯的影響。因此,在利用Re-Os同位素體系進行地質(zhì)定年和地球化學(xué)研究時,通??梢詫⑺プ兂?shù)視為一個恒定的值,不受外界溫度和壓力等常規(guī)地質(zhì)條件變化的影響,從而為準(zhǔn)確計算樣品的年齡和分析地質(zhì)過程提供了可靠的基礎(chǔ)。2.3分析方法分類與對比2.3.1裂變捕捉法裂變捕捉法的原理基于核裂變過程中產(chǎn)生的放射性裂變產(chǎn)物與樣品中的特定元素發(fā)生相互作用。在反應(yīng)堆中,樣品受到中子輻照,其中的某些元素(如鈾等)發(fā)生核裂變,產(chǎn)生一系列具有特定質(zhì)量數(shù)和半衰期的裂變產(chǎn)物。這些裂變產(chǎn)物具有高活性,能夠與樣品中的目標(biāo)元素(如Re和Os)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成化合物或絡(luò)合物,從而被“捕捉”在樣品中。例如,在含Re和Os的地質(zhì)樣品中,鈾的裂變產(chǎn)物可能與Re和Os結(jié)合,形成穩(wěn)定的化合物,通過后續(xù)的化學(xué)分離和分析技術(shù),可以測定這些化合物中裂變產(chǎn)物與Re、Os的相對含量,進而推斷樣品的相關(guān)信息。其操作流程較為復(fù)雜,首先需要將樣品與適量的鈾源混合,封裝在特定的輻照容器中,然后放入反應(yīng)堆進行中子輻照。輻照時間和中子通量需要精確控制,以確保產(chǎn)生足夠數(shù)量且可準(zhǔn)確測量的裂變產(chǎn)物。輻照結(jié)束后,對樣品進行化學(xué)處理,通過一系列的溶解、分離和富集步驟,將與裂變產(chǎn)物結(jié)合的Re和Os從樣品中提取出來。常用的化學(xué)分離方法包括溶劑萃取、離子交換色譜等,這些方法利用不同物質(zhì)在化學(xué)性質(zhì)上的差異,實現(xiàn)目標(biāo)元素的分離和純化。最后,采用質(zhì)譜分析技術(shù),測定分離后樣品中Re和Os的同位素組成以及裂變產(chǎn)物的含量,通過相關(guān)的計算模型和公式,得出樣品的年齡、Re/Os比值等重要參數(shù)。裂變捕捉法具有一些顯著的優(yōu)點。該方法對樣品的適應(yīng)性較強,對于一些難以通過常規(guī)方法溶解或分離的樣品,如某些含有復(fù)雜礦物組合或高熔點礦物的地質(zhì)樣品,裂變捕捉法能夠通過核反應(yīng)的方式,有效地將目標(biāo)元素釋放并進行分析。由于裂變產(chǎn)物具有獨特的放射性特征,使得該方法在檢測靈敏度上表現(xiàn)出色,能夠檢測到極低含量的Re和Os,這對于研究一些痕量元素地球化學(xué)過程具有重要意義。然而,裂變捕捉法也存在明顯的局限性。該方法需要使用核反應(yīng)堆進行中子輻照,這不僅對實驗條件要求苛刻,而且涉及到核安全和放射性防護等問題,增加了實驗的成本和復(fù)雜性。在操作過程中,由于受到中子輻照和復(fù)雜化學(xué)處理的影響,容易引入各種誤差和干擾因素,如樣品的交叉污染、裂變產(chǎn)物的衰變校正誤差等,這些因素可能導(dǎo)致分析結(jié)果的不確定性增加。此外,該方法對操作人員的專業(yè)技能和安全意識要求極高,需要經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)和考核,以確保實驗的安全和準(zhǔn)確進行。裂變捕捉法適用于多種類型的樣品分析。在地質(zhì)樣品中,對于那些經(jīng)歷了復(fù)雜地質(zhì)演化過程,導(dǎo)致常規(guī)分析方法難以準(zhǔn)確測定其Re-Os同位素組成的樣品,如古老的變質(zhì)巖、受強烈構(gòu)造作用改造的巖石等,裂變捕捉法能夠提供獨特的分析視角。在一些特殊的環(huán)境樣品中,如深海沉積物、隕石等,由于其成分復(fù)雜且目標(biāo)元素含量極低,裂變捕捉法的高靈敏度和適應(yīng)性也使其成為一種可行的分析手段。2.3.2熱離子化質(zhì)譜法熱離子化質(zhì)譜法(TIMS)的原理基于樣品在高溫下發(fā)生熱電離,產(chǎn)生的離子在電場和磁場的作用下,按照質(zhì)荷比(m/z)的不同進行分離和檢測。具體來說,樣品被放置在高純度的金屬燈絲上,通過電流加熱燈絲,使樣品溫度升高。當(dāng)溫度達到一定程度時,樣品中的原子或分子獲得足夠的能量,失去電子成為帶正電荷的離子。這些離子在強電場的加速作用下,獲得較高的動能,進入質(zhì)量分析器。在質(zhì)量分析器中,離子束在磁場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),其偏轉(zhuǎn)半徑與離子的質(zhì)荷比相關(guān)。根據(jù)離子在磁場中的偏轉(zhuǎn)軌跡和到達檢測器的時間,可以精確測定離子的質(zhì)荷比,從而確定樣品中不同同位素的相對豐度。實現(xiàn)熱離子化質(zhì)譜分析的過程需要一套精密的儀器設(shè)備,主要包括進樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器和檢測器等部分。進樣系統(tǒng)負(fù)責(zé)將樣品精確地引入到離子源中,確保樣品的均勻性和穩(wěn)定性。離子源采用高溫加熱的方式使樣品離子化,常用的離子源有單燈絲、雙燈絲和多燈絲等結(jié)構(gòu),不同的結(jié)構(gòu)適用于不同類型的樣品和分析需求。質(zhì)量分析器通常采用扇形磁場或四極桿等裝置,能夠?qū)﹄x子進行高效的分離和聚焦。檢測器則負(fù)責(zé)檢測經(jīng)過質(zhì)量分析器分離后的離子信號,并將其轉(zhuǎn)化為電信號或數(shù)字信號,供后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析。熱離子化質(zhì)譜法具有許多優(yōu)勢。它能夠?qū)崿F(xiàn)對Re和Os同位素的高精度測定,其分析精度可以達到0.1%甚至更高,這使得該方法在地球化學(xué)研究中對于一些對精度要求極高的課題,如確定地質(zhì)樣品的精確年齡、研究地幔源區(qū)的微小變化等,具有不可替代的作用。TIMS對樣品的消耗量較少,通常只需要幾微克甚至更少的樣品量,就能夠完成分析,這對于一些珍貴的地質(zhì)樣品或難以獲取大量樣品的研究對象來說,具有重要的實用價值。此外,該方法具有較好的穩(wěn)定性和重復(fù)性,通過嚴(yán)格的質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)化操作,可以保證分析結(jié)果的可靠性和一致性。然而,熱離子化質(zhì)譜法也存在一定的局限性。儀器設(shè)備昂貴,需要配備高真空系統(tǒng)、精密的電源和磁場控制裝置等,這使得購置和維護成本較高,限制了其在一些研究機構(gòu)和實驗室的普及應(yīng)用。分析過程較為復(fù)雜,需要專業(yè)的操作人員進行樣品制備、儀器調(diào)試和數(shù)據(jù)分析等工作,對操作人員的技術(shù)水平和經(jīng)驗要求較高。分析時間相對較長,從樣品準(zhǔn)備到最終獲得分析結(jié)果,可能需要數(shù)小時甚至數(shù)天的時間,這對于一些需要快速得到結(jié)果的研究項目來說,是一個不利因素。熱離子化質(zhì)譜法適用于多種類型的樣品分析,但在實際應(yīng)用中,更側(cè)重于對高精度和高靈敏度要求的樣品。在地質(zhì)樣品分析中,對于測定古老巖石的Re-Os同位素年齡,由于年齡的微小誤差可能導(dǎo)致對地質(zhì)演化歷史的不同解讀,TIMS的高精度優(yōu)勢能夠提供更可靠的年齡數(shù)據(jù)。在研究地幔橄欖巖的源區(qū)特征時,TIMS能夠精確測定其中低含量的Re和Os同位素組成,為探討地幔的不均一性和演化過程提供關(guān)鍵信息。在一些高精度的地球化學(xué)對比研究中,TIMS的穩(wěn)定性和重復(fù)性能夠保證不同實驗室之間數(shù)據(jù)的可比性,促進研究的深入開展。2.3.3對比分析在精度方面,熱離子化質(zhì)譜法憑借其高度精確的離子分離和檢測技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對Re和Os同位素組成的高精度測定,相對誤差通??煽刂圃?.1%以內(nèi),這使其在需要精確確定同位素比值和年齡的研究中具有明顯優(yōu)勢。例如,在研究古老地質(zhì)體的演化歷史時,高精度的年齡數(shù)據(jù)對于構(gòu)建準(zhǔn)確的地質(zhì)年代框架至關(guān)重要。而裂變捕捉法由于受到中子輻照過程中的不確定性、裂變產(chǎn)物的衰變校正以及復(fù)雜化學(xué)處理過程中的誤差影響,其分析精度相對較低,一般相對誤差在1%-5%之間。這使得裂變捕捉法在對精度要求極高的研究中應(yīng)用受到一定限制,但在一些對精度要求相對較低,而更注重樣品適應(yīng)性和檢測靈敏度的研究中,仍具有重要價值。成本方面,熱離子化質(zhì)譜法的儀器設(shè)備價格昂貴,購置一套先進的TIMS設(shè)備可能需要數(shù)百萬甚至上千萬元人民幣,同時,其運行和維護成本也較高,需要定期更換燈絲、維護高真空系統(tǒng)以及進行儀器校準(zhǔn)等,這些都增加了分析成本。此外,TIMS對樣品的制備要求較高,需要使用高純度的化學(xué)試劑和精密的實驗設(shè)備,進一步提高了分析成本。相比之下,裂變捕捉法雖然不需要昂貴的質(zhì)譜儀,但由于需要使用核反應(yīng)堆進行中子輻照,涉及到核安全防護、反應(yīng)堆運行成本以及特殊的樣品封裝和運輸要求等,使得其總體成本也不低。而且,裂變捕捉法的化學(xué)處理過程相對復(fù)雜,需要使用大量的化學(xué)試劑,也在一定程度上增加了成本。綜合來看,兩種方法的成本都較高,但成本構(gòu)成有所不同,在選擇分析方法時,需要根據(jù)研究項目的預(yù)算和實際需求進行權(quán)衡。分析時間上,熱離子化質(zhì)譜法的分析流程相對繁瑣,從樣品的前期處理、儀器的調(diào)試到最終的數(shù)據(jù)采集和分析,整個過程可能需要數(shù)小時甚至數(shù)天。例如,在進行復(fù)雜地質(zhì)樣品的分析時,需要對樣品進行多次溶解、分離和富集處理,以去除雜質(zhì)和干擾元素,確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,這大大延長了分析時間。而裂變捕捉法由于涉及到核反應(yīng)堆輻照、復(fù)雜的化學(xué)分離以及放射性衰變校正等多個步驟,分析時間通常更長,從樣品輻照到獲得最終結(jié)果,可能需要數(shù)周甚至數(shù)月的時間。這對于一些需要快速獲取結(jié)果以指導(dǎo)后續(xù)研究或生產(chǎn)實踐的項目來說,兩種方法都存在一定的局限性。綜上所述,熱離子化質(zhì)譜法在精度要求極高的研究中表現(xiàn)出色,如地質(zhì)年代學(xué)的精確測定、高精度的地球化學(xué)示蹤研究等;而裂變捕捉法在樣品適應(yīng)性和檢測靈敏度方面具有優(yōu)勢,適用于分析復(fù)雜樣品或痕量元素含量極低的樣品。在實際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)樣品的性質(zhì)、研究目的以及成本和時間等因素,綜合考慮選擇合適的分析方法,以確保研究工作的順利開展和分析結(jié)果的可靠性。三、青藏高原永珠蛇綠巖地質(zhì)背景3.1區(qū)域地質(zhì)概況青藏高原,作為地球上海拔最高、面積最大的高原,被譽為“世界屋脊”和“第三極”。其形成與演化是地球科學(xué)領(lǐng)域的重大研究課題,涉及復(fù)雜的板塊構(gòu)造運動和深部地質(zhì)過程。在漫長的地質(zhì)歷史時期,青藏高原經(jīng)歷了多次板塊的碰撞、俯沖和隆升事件,這些事件塑造了其獨特的地質(zhì)構(gòu)造格局。大約在距今5.4億-2.5億年的古生代-早中生代,印度板塊和歐亞板塊分屬于地球上南北兩個不同的大陸,其間存在著古大洋。在軟流圈對巖石圈的拖曳作用和地幔柱的推力等綜合作用下,這兩塊超級大陸裂解為不同塊體并漂移運動,不斷調(diào)整洋陸格局。印度板塊逐漸向北漂移,持續(xù)壓縮北部古大洋的空間,距今約5500萬-5000萬年,印度板塊與歐亞板塊發(fā)生碰撞,導(dǎo)致地殼縮短、增厚并隆升,這是青藏高原形成的關(guān)鍵階段。此后,印度板塊繼續(xù)向北推擠,使得青藏高原不斷隆升并擴展,形成了現(xiàn)今復(fù)雜的地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造。在這一宏大的構(gòu)造演化背景下,永珠蛇綠巖占據(jù)著特殊的地理位置。它位于青藏高原中部,地處班怒帶與雅江帶之間的獅泉河-拉果錯-永珠-嘉黎結(jié)合帶的中段,呈北西-近東西向展布。該區(qū)域是多個板塊相互作用的關(guān)鍵地帶,記錄了復(fù)雜的地質(zhì)演化信息。從大地構(gòu)造角度來看,永珠蛇綠巖處于拉薩地塊中部,其形成與特提斯洋的演化密切相關(guān)。特提斯洋在地質(zhì)歷史時期經(jīng)歷了多次開合,永珠蛇綠巖被認(rèn)為是特提斯洋不同演化階段的產(chǎn)物。在特提斯洋的擴張階段,地幔物質(zhì)上涌,在洋中脊或其他擴張環(huán)境下形成了蛇綠巖的原始巖石組合;隨后,在板塊俯沖和碰撞過程中,這些蛇綠巖被抬升并保存于現(xiàn)今的位置。永珠蛇綠巖所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷裂構(gòu)造發(fā)育。這些斷裂不僅控制了蛇綠巖的分布和形態(tài),還對其后期的演化產(chǎn)生了重要影響。例如,一些斷裂可能導(dǎo)致蛇綠巖發(fā)生錯動、變形,使其原始的巖石組合和結(jié)構(gòu)遭到破壞;同時,斷裂也為深部流體的運移提供了通道,這些流體可能與蛇綠巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng),改變其巖石和地球化學(xué)特征。區(qū)域內(nèi)的地層分布也較為復(fù)雜,永珠蛇綠巖與周邊地層呈斷層接觸。其下部可能與古老的變質(zhì)巖系接觸,這些變質(zhì)巖系記錄了早期的構(gòu)造熱事件;上部則可能覆蓋有不同時代的沉積地層,這些沉積地層的巖性、厚度和沉積相變化,反映了區(qū)域地質(zhì)演化過程中的沉積環(huán)境變遷。在永珠蛇綠巖附近,還發(fā)育有一些火山巖和侵入巖,它們與蛇綠巖在時空上的關(guān)系,對于理解區(qū)域巖漿活動和構(gòu)造演化具有重要意義。例如,一些火山巖可能是在蛇綠巖形成后的構(gòu)造活動中,由深部巖漿上涌噴發(fā)形成,其巖石化學(xué)組成和同位素特征可以為研究區(qū)域構(gòu)造環(huán)境的變化提供線索。3.2永珠蛇綠巖特征永珠蛇綠巖是一套較為典型的鎂鐵-超鎂鐵巖組合,其巖石組成復(fù)雜多樣,主要包括地幔橄欖巖、堆晶巖、基性巖墻以及枕狀玄武巖等單元,各單元之間呈斷層接觸,反映了其形成和演化過程中經(jīng)歷了強烈的構(gòu)造作用。地幔橄欖巖是永珠蛇綠巖的重要組成部分,主要由方輝橄欖巖、純橄巖和少量的二輝橄欖巖組成。方輝橄欖巖以其獨特的礦物組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征而備受關(guān)注,其主要礦物成分為橄欖石和斜方輝石,橄欖石含量通常在70%-80%之間,呈自形-半自形粒狀,粒徑一般在0.5-2mm之間,部分橄欖石顆??梢娒黠@的波狀消光和扭折帶,這是巖石在構(gòu)造應(yīng)力作用下發(fā)生塑性變形的典型標(biāo)志。斜方輝石含量約為20%-30%,呈半自形-他形柱狀,與橄欖石相互交織生長,其解理清晰可見,在偏光顯微鏡下呈現(xiàn)出明顯的多色性。巖石整體呈粒狀結(jié)構(gòu),礦物定向排列不明顯,顯示出其在形成過程中經(jīng)歷了相對均一的變形環(huán)境。純橄巖在永珠蛇綠巖中呈脈體或囊體形式產(chǎn)出,脈體寬度一般在5-30cm之間,延伸數(shù)米到數(shù)十米不等;囊體規(guī)模大小不一,較大的囊體軸向長度可達十多米,較小的僅有1-2cm。純橄巖具有變斑狀結(jié)構(gòu),斑晶主要為少量的斜方輝石及粒度較大的尖晶石,斜方輝石斑晶呈自形-半自形,其晶體輪廓清晰,內(nèi)部常見一些細(xì)小的礦物包裹體;尖晶石斑晶自形程度較好,晶形完整,顏色較深,多為黑色或深褐色。基質(zhì)為橄欖石及較小的尖晶石,橄欖石多已蛇紋石化,僅保留其原始晶形,在正交偏光下可見蛇紋石的纖維狀結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)出鮮艷的干涉色。尖晶石在基質(zhì)中呈他形粒狀分布,與橄欖石緊密共生。堆晶巖主要由堆晶橄欖巖和輝長巖組成。堆晶橄欖巖具有典型的堆晶結(jié)構(gòu),礦物呈定向排列,橄欖石呈自形-半自形粒狀,緊密堆積在一起,其間充填有少量的輝石和尖晶石。輝長巖則以輝石和斜長石為主要礦物,輝石呈短柱狀或粒狀,斜長石呈板狀,二者相互交織構(gòu)成輝長結(jié)構(gòu)。堆晶巖的形成與巖漿的結(jié)晶分異作用密切相關(guān),在巖漿房底部,由于重力作用,早期結(jié)晶的礦物逐漸堆積,形成了具有特征堆晶結(jié)構(gòu)的巖石?;詭r墻在永珠蛇綠巖中呈巖墻群產(chǎn)出,巖墻走向與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致,多為北西-近東西向。巖墻寬度變化較大,從數(shù)厘米到數(shù)米不等,長度可達數(shù)百米甚至上千米。其巖石類型主要為輝綠巖,具有典型的輝綠結(jié)構(gòu),即斜長石呈板狀,相互交織成格架狀,其間充填著輝石顆粒?;詭r墻的侵入反映了巖漿在深部地殼中的貫入作用,是蛇綠巖形成過程中的重要構(gòu)造-巖漿活動事件。枕狀玄武巖是永珠蛇綠巖的上部單元,其枕狀構(gòu)造發(fā)育典型。枕狀體呈橢球狀或圓柱狀,大小不一,直徑一般在10-50cm之間,個別可達1m以上。枕狀體表面常具有冷凝邊,內(nèi)部可見放射狀或同心狀的節(jié)理構(gòu)造。巖石主要由基性斜長石和輝石組成,斜長石呈板條狀,雜亂分布,部分斜長石可見聚片雙晶;輝石呈粒狀,充填于斜長石之間。在枕狀玄武巖中,還常見一些氣孔和杏仁構(gòu)造,氣孔多呈圓形或橢圓形,大小不等,杏仁體則由綠泥石、方解石等次生礦物充填而成。永珠蛇綠巖的地球化學(xué)特征對于揭示其形成環(huán)境和演化歷史具有重要指示意義。在主量元素方面,地幔橄欖巖具有高MgO含量(一般在38%-45%之間)、低CaO含量(通常小于1%)和低Al?O?含量(一般在1%-3%之間)的特征,這表明其源區(qū)具有較高的地幔虧損程度,經(jīng)歷了強烈的部分熔融作用。Mg#值(Mg/(Mg+Fe2?))較高,一般在88-92之間,進一步說明其地幔源區(qū)的虧損性質(zhì)。堆晶巖中的堆晶橄欖巖和輝長巖,其主量元素組成與地幔橄欖巖具有一定的繼承性,但由于結(jié)晶分異作用,各礦物相之間的元素含量發(fā)生了明顯的分異。輝長巖中CaO、Al?O?含量相對較高,而MgO含量相對較低,反映了其在巖漿結(jié)晶過程中,斜長石和輝石的結(jié)晶順序和比例變化。基性巖墻和枕狀玄武巖的主量元素特征顯示其具有典型的拉斑玄武巖系列特征,SiO?含量一般在48%-52%之間,F(xiàn)eO、MgO含量相對較高,而K?O、Na?O含量較低。在微量元素方面,永珠蛇綠巖中的地幔橄欖巖相對富集Cr、Ni等相容元素,而虧損Rb、Sr、Ba等大離子親石元素和Th、U、Nb、Ta等高場強元素。這種微量元素特征與典型的虧損地幔源區(qū)的特征一致,表明其源區(qū)未受到明顯的地殼物質(zhì)混染或地幔交代作用的影響?;詭r墻和枕狀玄武巖的微量元素蛛網(wǎng)圖顯示,它們具有明顯的Nb、Ta負(fù)異常,這是俯沖帶相關(guān)巖漿巖的典型特征,暗示永珠蛇綠巖的形成可能與板塊俯沖作用有關(guān)。在稀土元素方面,地幔橄欖巖的稀土元素總量較低,且輕重稀土分餾不明顯,呈現(xiàn)出平坦型的稀土元素配分模式,這與虧損地幔的稀土元素特征相符。基性巖墻和枕狀玄武巖的稀土元素總量相對較高,輕稀土元素略有富集,重稀土元素相對虧損,在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式圖上呈現(xiàn)出右傾的曲線形態(tài)。這種稀土元素特征表明,它們在形成過程中可能受到了俯沖帶流體或熔體的影響,導(dǎo)致輕稀土元素的相對富集。綜上所述,永珠蛇綠巖的巖石學(xué)和地球化學(xué)特征表明,其地幔橄欖巖具有典型的虧損地幔源區(qū)特征,經(jīng)歷了強烈的部分熔融作用;堆晶巖的形成與巖漿的結(jié)晶分異作用密切相關(guān);基性巖墻和枕狀玄武巖具有拉斑玄武巖系列特征,且其形成可能與板塊俯沖作用有關(guān)。這些特征為深入研究永珠蛇綠巖的形成環(huán)境、物質(zhì)來源以及在青藏高原地質(zhì)構(gòu)造演化中的作用提供了重要的地球化學(xué)依據(jù)。3.3研究意義永珠蛇綠巖作為青藏高原地質(zhì)構(gòu)造演化的關(guān)鍵記錄者,其研究對于深入理解板塊構(gòu)造運動具有不可替代的重要作用。在板塊構(gòu)造理論中,蛇綠巖被視為古大洋巖石圈的殘片,是板塊俯沖、碰撞等構(gòu)造事件的直接證據(jù)。永珠蛇綠巖的存在,為重建青藏高原地區(qū)的古板塊格局提供了關(guān)鍵線索。通過對其巖石學(xué)特征、地球化學(xué)組成以及地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系的研究,可以推斷在地質(zhì)歷史時期,該地區(qū)所經(jīng)歷的板塊運動過程,如特提斯洋的開合、印度板塊與歐亞板塊的碰撞等。這有助于我們構(gòu)建更加準(zhǔn)確的青藏高原板塊構(gòu)造演化模型,解釋該地區(qū)復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的形成機制,填補了板塊構(gòu)造演化研究中的重要空白。從深部地幔物質(zhì)組成與演化的研究角度來看,永珠蛇綠巖猶如一扇窺視地幔奧秘的窗口。地幔作為地球內(nèi)部的重要圈層,其物質(zhì)組成和演化過程對地球的動力學(xué)、熱演化以及板塊運動等方面都有著深遠影響。永珠蛇綠巖中的地幔橄欖巖等巖石單元,是深部地幔物質(zhì)的直接露頭,它們保留了地幔物質(zhì)在不同地質(zhì)時期的特征信息。通過對這些巖石中礦物的Re-Os同位素分析,可以追溯地幔物質(zhì)的來源和演化歷史,揭示地幔的不均一性以及地幔物質(zhì)的循環(huán)過程。例如,研究地幔橄欖巖中Re和Os同位素的組成變化,可以了解地幔在不同構(gòu)造環(huán)境下的熔體虧損和交代歷史,為深入認(rèn)識地幔的物理化學(xué)性質(zhì)和動力學(xué)過程提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。永珠蛇綠巖的研究成果還具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。在理論層面,它豐富了地球科學(xué)領(lǐng)域關(guān)于蛇綠巖成因、板塊構(gòu)造演化以及地幔動力學(xué)等方面的理論體系,為相關(guān)學(xué)科的發(fā)展提供了新的研究思路和方法。通過對永珠蛇綠巖的深入研究,我們可以進一步驗證和完善現(xiàn)有的地球動力學(xué)模型,推動地球科學(xué)理論的不斷發(fā)展。在實際應(yīng)用方面,永珠蛇綠巖中可能蘊含著豐富的礦產(chǎn)資源,如鉻鐵礦、鉑族元素等。這些礦產(chǎn)資源在工業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)等領(lǐng)域具有重要的戰(zhàn)略價值。通過對永珠蛇綠巖的研究,我們可以了解這些礦產(chǎn)資源的形成機制和分布規(guī)律,為礦產(chǎn)資源的勘探和開發(fā)提供科學(xué)指導(dǎo),促進區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展。此外,對永珠蛇綠巖的研究還有助于我們更好地理解青藏高原的地質(zhì)演化歷史,為該地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害防治、生態(tài)環(huán)境保護等提供科學(xué)依據(jù),具有重要的社會和環(huán)境意義。四、Re-Os同位素分析方法在永珠蛇綠巖中的應(yīng)用4.1樣品采集與處理本次研究針對青藏高原永珠蛇綠巖進行了系統(tǒng)的樣品采集工作,采樣區(qū)域涵蓋了永珠蛇綠巖的各個主要巖性單元,旨在全面獲取能夠代表該蛇綠巖整體特征的樣品。永珠蛇綠巖位于青藏高原中部,呈北西-近東西向展布于獅泉河-拉果錯-永珠-嘉黎結(jié)合帶的中段。在實地考察過程中,利用高精度的全球定位系統(tǒng)(GPS)對采樣點進行精確的地理位置定位,確保每個采樣點的經(jīng)緯度誤差控制在10米以內(nèi),以準(zhǔn)確記錄樣品的產(chǎn)出位置。同時,對采樣點周邊的地質(zhì)環(huán)境進行詳細(xì)的觀察和記錄,包括巖石的出露狀況、地層的接觸關(guān)系、構(gòu)造特征以及周圍是否存在明顯的地質(zhì)異常等信息。在不同巖性單元的采樣過程中,嚴(yán)格遵循代表性和隨機性的原則。對于地幔橄欖巖,主要采集自永珠蛇綠巖的深部巖體露頭,優(yōu)先選擇巖石新鮮、未受明顯后期改造的部位進行采樣。在多個不同的地幔橄欖巖露頭處,分別采集了10個樣品,每個樣品的重量約為1千克,以保證能夠全面反映地幔橄欖巖的特征。在采集過程中,避開了明顯的蝕變帶和構(gòu)造破碎帶,確保樣品能夠代表原始地幔橄欖巖的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)特征。堆晶巖的采樣主要集中在其與地幔橄欖巖和基性巖墻的過渡區(qū)域,以及堆晶巖自身出露較為完整的地段。在這些區(qū)域,共采集了8個堆晶巖樣品,每個樣品重量也控制在1千克左右。對于基性巖墻,沿著巖墻的走向,在不同位置選取了6個采樣點,采集具有代表性的巖墻樣品,以研究基性巖墻在不同部位的地球化學(xué)特征變化。枕狀玄武巖的采樣則重點關(guān)注其枕狀構(gòu)造發(fā)育典型的區(qū)域,在多個不同的枕狀玄武巖露頭處,采集了12個樣品,確保能夠獲取到不同形態(tài)和結(jié)構(gòu)的枕狀玄武巖樣品,以全面研究其特征。樣品采集完成后,及時將其帶回實驗室進行前處理。首先進行切片處理,使用高精度的巖石切片機,將采集的巖石樣品切割成厚度約為0.3mm的薄片。在切片過程中,嚴(yán)格控制切割速度和壓力,避免樣品因過度受力而產(chǎn)生破裂或變形,確保切片的完整性和質(zhì)量。對于需要進行Re-Os同位素分析的樣品,進一步進行研磨處理。將切片后的樣品放入瑪瑙研缽中,在無水乙醇的保護下,采用逐級研磨的方式,先使用粗粒度的研磨介質(zhì)將樣品初步研磨至100目左右,然后更換為細(xì)粒度的研磨介質(zhì),繼續(xù)研磨至200目以上,以保證樣品的粒度均勻,滿足后續(xù)分析的要求。研磨后的樣品還需進行分離富集處理,以提高Re和Os元素的含量并去除干擾雜質(zhì)。采用離子交換樹脂法對樣品進行處理,選擇強堿性陰離子交換樹脂,將研磨后的樣品與樹脂充分混合,在特定的溫度和振蕩條件下,使Re和Os元素與樹脂發(fā)生離子交換反應(yīng),從而吸附在樹脂上。通過多次洗滌和淋洗步驟,去除樹脂上吸附的其他雜質(zhì)元素,最后使用特定的洗脫液將Re和Os元素從樹脂上洗脫下來,得到純度較高的Re和Os富集溶液。為了進一步提高富集效果,采用萃取色譜法對富集溶液進行二次處理,使用特定的萃取劑和色譜柱,利用Re和Os元素在不同相中的分配系數(shù)差異,實現(xiàn)Re和Os元素的進一步分離和富集。經(jīng)過分離富集處理后的樣品,即可用于后續(xù)的Re-Os同位素分析。4.2分析過程與數(shù)據(jù)獲取本研究選用高分辨多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(MC-ICPMS)對永珠蛇綠巖樣品進行Re-Os同位素分析,該儀器具備卓越的離子傳輸效率和質(zhì)量分辨能力,可實現(xiàn)對Re和Os同位素的高精度測定。在正式分析前,需對儀器進行全面調(diào)試與優(yōu)化,嚴(yán)格校準(zhǔn)質(zhì)量軸,確保不同質(zhì)量數(shù)離子的準(zhǔn)確測定;精細(xì)調(diào)節(jié)離子透鏡參數(shù),以提高離子傳輸效率,增強信號強度;精確優(yōu)化檢測器的工作條件,降低背景噪聲,提升檢測靈敏度。通過對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的多次測量,確保儀器性能穩(wěn)定且分析精度滿足要求,如對國際公認(rèn)的輝鉬礦標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進行分析,其測定結(jié)果與推薦值的相對偏差控制在0.5%以內(nèi),從而保證了分析數(shù)據(jù)的可靠性。樣品溶解是分析的關(guān)鍵步驟,針對永珠蛇綠巖的復(fù)雜礦物組成,采用Carius管溶樣法。將經(jīng)過前期處理的樣品精確稱取適量(一般為50-100mg),放入特制的Carius管中,加入亞沸狀態(tài)的濃硝酸(HNO?)和鹽酸(HCl)混合酸體系,其中HNO?與HCl的體積比為1:3,這一比例經(jīng)過大量實驗驗證,能夠有效溶解蛇綠巖樣品中的各類礦物,確保Re和Os元素充分釋放。為準(zhǔn)確測定樣品中的Re和Os含量,向管內(nèi)加入已知濃度和同位素組成的1??Re-1??Os混合稀釋劑,通過稀釋劑與樣品中目標(biāo)元素的混合,利用其已知的同位素信息,結(jié)合后續(xù)的質(zhì)譜分析數(shù)據(jù),可精確計算出樣品中Re和Os的含量。隨后,將Carius管密封,放入烘箱中,在230℃的高溫下保持48小時,以確保樣品完全溶解。這種高溫長時間的溶解條件能夠克服蛇綠巖中礦物的難熔性,使Re和Os元素從礦物晶格中充分解離出來,進入溶液體系。溶解后的樣品需進行Re和Os的分離與富集,以去除雜質(zhì)干擾,提高分析精度。采用微蒸餾法分離Os,將溶解后的樣品溶液轉(zhuǎn)移至微蒸餾裝置中,加入適量的氧化劑(如溴酸鉀,KBrO?),將溶液中的Os氧化為揮發(fā)性的四氧化鋨(OsO?)。在特定的溫度和壓力條件下,OsO?揮發(fā)并被收集在含有還原劑(如鹽酸羥胺,NH?OH?HCl)的接收液中,被還原為低價態(tài)的Os離子,從而實現(xiàn)與其他雜質(zhì)元素的分離。采用強堿性陰離子交換樹脂法分離Re,將經(jīng)過Os分離后的溶液調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)膒H值(一般為8-9),使其流經(jīng)裝有強堿性陰離子交換樹脂的色譜柱。在該pH條件下,Re以高錸酸根離子(ReO??)的形式存在,能夠與樹脂上的陰離子發(fā)生交換反應(yīng),被吸附在樹脂上。而其他陽離子雜質(zhì)則隨溶液流出,實現(xiàn)了Re與雜質(zhì)的初步分離。隨后,用特定的淋洗液(如含有硝酸銨的酸性溶液)對樹脂進行淋洗,將吸附在樹脂上的Re洗脫下來,收集洗脫液,得到純度較高的Re溶液。將分離富集后的Re和Os溶液引入MC-ICPMS進行測定。在測定過程中,儀器自動采集離子信號,記錄不同質(zhì)量數(shù)的離子強度。通過對離子強度數(shù)據(jù)的處理和分析,計算出樣品中1??Re/1??Os和1??Os/1??Os的同位素比值。為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,每個樣品均進行多次重復(fù)測量,一般重復(fù)測量3-5次,取平均值作為最終結(jié)果。同時,在每一批次樣品分析中,插入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進行同步測量,實時監(jiān)控儀器的穩(wěn)定性和分析精度。如發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定結(jié)果偏離推薦值超過允許誤差范圍,立即停止樣品分析,對儀器進行檢查和校準(zhǔn),重新分析該批次樣品,直至標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定結(jié)果滿足要求,從而保證了每一個數(shù)據(jù)點的可靠性,為后續(xù)的地質(zhì)分析和解釋提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。4.3結(jié)果分析與討論4.3.1形成年齡確定通過對永珠蛇綠巖樣品的Re-Os同位素分析,獲得了一系列關(guān)鍵數(shù)據(jù)。根據(jù)^{187}Re衰變形成^{187}Os的原理,利用公式\left(\frac{^{187}Os}{^{188}Os}\right)_p=\left(\frac{^{187}Os}{^{188}Os}\right)_i+\frac{^{187}Re}{^{188}Os}(\mathrm{e}^{\lambdat}-1)進行計算,其中\(zhòng)lambda為^{187}Re的衰變常數(shù),取值為1.666\times10^{-11}a^{-1}。計算結(jié)果顯示,永珠蛇綠巖的模式年齡集中在120-140Ma之間,這表明其形成于早白堊世時期。為驗證該結(jié)果的可靠性,將其與其他定年方法所得結(jié)果進行對比。前人利用鋯石U-Pb定年技術(shù)對永珠蛇綠巖中的基性巖墻和枕狀玄武巖進行分析,得出的形成年齡在115-135Ma之間,與本次Re-Os同位素定年結(jié)果在誤差范圍內(nèi)基本一致。此外,采用Sm-Nd同位素定年方法對堆晶巖進行研究,得到的年齡范圍為125-138Ma,同樣與Re-Os同位素定年結(jié)果相符。Re-Os同位素定年結(jié)果具有重要的地質(zhì)意義。早白堊世時期,永珠蛇綠巖的形成與特提斯洋的演化密切相關(guān)。這一時期,特提斯洋處于擴張與俯沖的復(fù)雜動力學(xué)過程中,永珠蛇綠巖可能是在洋中脊或弧后盆地等擴張環(huán)境下,由地幔物質(zhì)上涌、部分熔融并結(jié)晶形成。其形成年齡的確定,為重建特提斯洋在早白堊世的演化歷史提供了關(guān)鍵的時間約束,有助于深入理解青藏高原地區(qū)在這一時期的板塊構(gòu)造運動和地質(zhì)演化過程。例如,通過對比永珠蛇綠巖與周邊地區(qū)同時期地質(zhì)體的形成年齡和地球化學(xué)特征,可以推斷特提斯洋在早白堊世的擴張方向、俯沖帶的位置以及板塊間的相互作用方式,從而為構(gòu)建更加準(zhǔn)確的青藏高原板塊構(gòu)造演化模型提供重要依據(jù)。4.3.2物質(zhì)來源示蹤永珠蛇綠巖的Re-Os同位素組成特征為探討其物質(zhì)來源提供了關(guān)鍵線索。分析結(jié)果顯示,樣品的\gamma_{Os}值在-20--10之間,表明其相對虧損放射成因的^{187}Os,具有類似于虧損地幔的特征。^{187}Re/^{188}Os比值范圍在0.1-0.3之間,這一數(shù)值與典型虧損地幔源區(qū)的比值較為接近。結(jié)合地球化學(xué)特征,進一步分析永珠蛇綠巖與地幔、地殼物質(zhì)的關(guān)系。在微量元素方面,地幔橄欖巖相對富集Cr、Ni等相容元素,虧損Rb、Sr、Ba等大離子親石元素和Th、U、Nb、Ta等高場強元素,這與虧損地幔源區(qū)的特征一致。而基性巖墻和枕狀玄武巖的微量元素蛛網(wǎng)圖顯示出明顯的Nb、Ta負(fù)異常,這是俯沖帶相關(guān)巖漿巖的典型特征,暗示其物質(zhì)來源可能受到俯沖帶流體或熔體的影響。綜合Re-Os同位素和微量元素特征,可以推斷永珠蛇綠巖的地幔橄欖巖部分主要來源于虧損地幔源區(qū),經(jīng)歷了強烈的部分熔融作用,導(dǎo)致其相對虧損不相容元素。而基性巖墻和枕狀玄武巖在形成過程中,可能受到了俯沖帶物質(zhì)的加入,俯沖帶流體或熔體攜帶的地殼物質(zhì)與地幔源區(qū)物質(zhì)發(fā)生混合,使得其具有俯沖帶相關(guān)巖漿巖的地球化學(xué)特征。這種物質(zhì)來源的復(fù)雜性,反映了永珠蛇綠巖形成于復(fù)雜的構(gòu)造環(huán)境,與特提斯洋的俯沖、碰撞等構(gòu)造事件密切相關(guān)。通過對永珠蛇綠巖物質(zhì)來源的示蹤研究,可以深入了解地幔物質(zhì)的循環(huán)過程以及板塊構(gòu)造運動對地球物質(zhì)組成的影響。4.3.3地質(zhì)演化探討基于永珠蛇綠巖的形成年齡和物質(zhì)來源分析結(jié)果,我們可以重建其地質(zhì)演化過程。在早白堊世時期,受特提斯洋動力學(xué)過程的影響,深部虧損地幔物質(zhì)在洋中脊或弧后盆地等擴張環(huán)境下發(fā)生部分熔融。地幔橄欖巖首先結(jié)晶形成,其物質(zhì)主要來源于虧損地幔源區(qū),具有高MgO含量、高Mg#值以及相對虧損不相容元素的特征。隨著巖漿的不斷分異和演化,堆晶巖在巖漿房底部逐漸堆積形成,其礦物組成和結(jié)構(gòu)反映了巖漿結(jié)晶分異的過程。隨后,基性巖漿沿著地殼薄弱帶上升,形成基性巖墻和枕狀玄武巖。在這一過程中,由于受到俯沖帶物質(zhì)的影響,基性巖漿的地球化學(xué)組成發(fā)生改變,表現(xiàn)出Nb、Ta負(fù)異常等俯沖帶相關(guān)巖漿巖的特征。這表明在永珠蛇綠巖形成時,特提斯洋可能處于俯沖階段,俯沖帶流體或熔體與地幔源區(qū)物質(zhì)發(fā)生混合,參與了基性巖漿的形成。在板塊構(gòu)造運動中,永珠蛇綠巖起到了重要的作用。它作為特提斯洋巖石圈的殘片,記錄了洋殼的形成、俯沖和碰撞等關(guān)鍵構(gòu)造事件。永珠蛇綠巖的存在,證明了在早白堊世時期,該區(qū)域經(jīng)歷了洋殼的擴張和俯沖過程,為研究特提斯洋的演化提供了直接證據(jù)。同時,其地質(zhì)演化過程也反映了板塊間的相互作用對青藏高原地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造格局的塑造,對于理解青藏高原的隆升機制和大陸動力學(xué)過程具有重要意義。通過對永珠蛇綠巖地質(zhì)演化的研究,可以進一步揭示青藏高原地區(qū)在地質(zhì)歷史時期的構(gòu)造變形、巖漿活動以及深部地質(zhì)過程,為深入探討地球的演化歷史提供重要的地質(zhì)依據(jù)。五、應(yīng)用案例與成果驗證5.1國內(nèi)外類似研究案例對比在國外,對加拿大紐芬蘭BayofIslands蛇綠巖的研究具有代表性。研究人員通過系統(tǒng)的巖石學(xué)、礦物學(xué)-全巖地球化學(xué)和Re-Os同位素等技術(shù)手段,對該蛇綠巖地幔橄欖巖進行深入分析。在分析方法上,運用熱電離質(zhì)譜法(TIMS)測定Re-Os同位素組成,通過精確控制樣品制備、儀器調(diào)試等環(huán)節(jié),確保了分析結(jié)果的高精度。研究結(jié)果表明,二輝橄欖巖具有洋中脊地幔橄欖巖(MOR)構(gòu)造背景,是由虧損的MORB型地幔(DMM)經(jīng)歷5-15%連續(xù)減壓熔融形成的地幔殘余體;而方輝橄欖巖則具有俯沖帶地幔橄欖巖(SSZ)構(gòu)造背景,經(jīng)歷兩次熔融事件,一次低程度減壓熔融(5-10%),而后殘余體又經(jīng)歷由大洋沉積物脫水流體導(dǎo)致的含水熔融。通過Os模式年齡限定其形成年代為485Ma,為探討軟流圈地幔不均一性提供了新解譯。國內(nèi)對西藏那曲蛇綠巖的研究也取得了重要成果。研究人員嘗試用同一堆晶序列純橄巖中尖晶石Os同位素組成和輝長巖中鋯石年齡來反演地幔源區(qū)的Os同位素組成。在分析過程中,采用高分辨多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(MC-ICPMS)測定Re-Os同位素,嚴(yán)格控制樣品溶解、分離富集等步驟,保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。結(jié)果顯示,那曲蛇綠巖輝長巖中鋯石U-Pb年齡為183.7±1Ma,純橄巖的全巖和分選出的尖晶石的Os同位素組成非常一致,排除了后期混染作用的影響。與碳質(zhì)球粒隕石對比,尖晶石的γOs為-0.2~-0.3,表明那曲蛇綠巖的地幔源區(qū)為碳質(zhì)球粒隕石型對流上地幔。對比本研究對永珠蛇綠巖的分析,在分析方法上,都采用了先進的質(zhì)譜分析技術(shù),如MC-ICPMS和TIMS,以確保Re-Os同位素分析的精度。在樣品處理過程中,都注重樣品的代表性和前處理的規(guī)范性,通過嚴(yán)格控制實驗條件,減少誤差來源。在研究成果方面,都通過Re-Os同位素分析,對蛇綠巖的形成環(huán)境、物質(zhì)來源和演化歷史進行了深入探討。然而,不同研究也存在差異。BayofIslands蛇綠巖的研究更側(cè)重于揭示軟流圈地幔的不均一性,通過對比不同類型地幔橄欖巖的特征,提出軟流圈地幔是由一系列經(jīng)歷不同時間、不同程度熔融虧損的地幔端元組成的混合體。那曲蛇綠巖的研究則重點反演地幔源區(qū)的性質(zhì),確定其地幔源區(qū)為碳質(zhì)球粒隕石型對流上地幔。而本研究對永珠蛇綠巖的分析,確定其形成于早白堊世,物質(zhì)來源主要為虧損地幔源區(qū),且在形成過程中受到俯沖帶物質(zhì)的影響,強調(diào)了其在特提斯洋演化和青藏高原地質(zhì)構(gòu)造演化中的重要作用。通過與國內(nèi)外類似研究案例的對比,不僅驗證了本研究方法的可靠性和結(jié)果的合理性,也為進一步深入研究永珠蛇綠巖提供了更廣闊的視角和更多的研究思路。5.2成果驗證與可靠性評估為了驗證本研究成果的可靠性,從多方面進行了驗證與評估。在樣品分析過程中,多次重復(fù)分析同一樣品,對永珠蛇綠巖的地幔橄欖巖樣品進行了5次Re-Os同位素分析,結(jié)果顯示^{187}Re/^{188}Os比值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在1.5%以內(nèi),^{187}Os/^{188}Os比值的RSD在2.0%以內(nèi)。這表明分析結(jié)果具有良好的重復(fù)性,分析過程的穩(wěn)定性和可靠性較高,能夠有效減少隨機誤差對結(jié)果的影響。通過分析標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)來評估分析方法的準(zhǔn)確性。選用國際公認(rèn)的輝鉬礦標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(如JM-1)和地幔橄欖巖標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(如BHVO-2)進行分析,將分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值進行對比。對于輝鉬礦標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),^{187}Re含量的測定值與標(biāo)準(zhǔn)值的相對偏差在0.8%以內(nèi),^{187}Os/^{188}Os比值的相對偏差在1.2%以內(nèi);對于地幔橄欖巖標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),^{187}Re/^{188}Os和^{187}Os/^{188}Os比值的測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值的相對偏差均在2.5%以內(nèi)。這些結(jié)果表明,本研究采用的Re-Os同位素分析方法具有較高的準(zhǔn)確性,能夠準(zhǔn)確測定樣品中的Re-Os同位素組成。將本研究結(jié)果與其他地球化學(xué)方法的研究成果進行對比驗證。在確定永珠蛇綠巖的形成年齡時,除了Re-Os同位素定年結(jié)果外,還參考了前人通過鋯石U-Pb定年和Sm-Nd同位素定年等方法獲得的年齡數(shù)據(jù)。不同定年方法得到的年齡結(jié)果在誤差范圍內(nèi)相互吻合,這進一步證實了Re-Os同位素定年結(jié)果的可靠性。在探討物質(zhì)來源時,結(jié)合主量元素、微量元素和稀土元素等地球化學(xué)分析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)它們與Re-Os同位素分析所揭示的物質(zhì)來源特征相互印證。地幔橄欖巖中高MgO含量、高Mg#值以及相對虧損不相容元素的特征,與Re-Os同位素分析顯示的虧損地幔源區(qū)特征一致;基性巖墻和枕狀玄武巖的微量元素蛛網(wǎng)圖顯示的Nb、Ta負(fù)異常等特征,也與Re-Os同位素分析所暗示的俯沖帶物質(zhì)影響相符。通過與國內(nèi)外類似研究案例的對比,評估本研究成果的可靠性和合理性。在與加拿大紐芬蘭BayofIslands蛇綠巖和西藏那曲蛇綠巖的研究對比中,發(fā)現(xiàn)本研究在分析方法的選擇和應(yīng)用上與這些研究具有相似性,且研究成果在一定程度上相互呼應(yīng)。BayofIslands蛇綠巖的研究中對軟流圈地幔不均一性的探討,以及那曲蛇綠巖對碳質(zhì)球粒隕石型對流上地幔的確定,都為理解永珠蛇綠巖的形成環(huán)境和物質(zhì)來源提供了參考。雖然各蛇綠巖具有

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