石榴石中Li同位素体系及其地球化学意义
批准号:
41673031
项目类别:
面上项目
资助金额:
73.0 万元
负责人:
肖益林
依托单位:
学科分类:
岩石地球化学
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙贺、顾海欧、王洋洋、刘海洋、王晓霞
中文摘要
最新研究显示, Li在石榴石中具有非常低的扩散速率,石榴石中的Li环带在高温下仍得以保存,因此石榴石是一种探讨Li在各种高温地质过程中行为的非常有用的矿物。申请人最近对荆山花岗岩中的石榴石的Li及其同位素的初步研究表明,该矿物不仅含有高达50ppm以上的Li,而且Li的分布显示出系统的环带,其式样与主量元素和REE的环带存在相关性;微钻取样的分析数据表明其不同环带间存在系统的Li同位素分馏;这些初步结果显示石榴石对探讨高温下Li行为的重要性。本申请拟在此基础上进一步开展研究,以不同高温过程中的石榴石为研究对象,运用最新发展起来的Li同位素微区分析手段,探讨(1)石榴石中Li及其同位素体系的地球化学行为;(2)地壳岩浆过程中的Li同位素示踪;(3)石榴石中Li同位素信息能能够保存的最高温度;(4)流体对于石榴石中Li同位素体系的影响。相关成果可以为Li同位素示踪应用等基础问题提供限定。
英文摘要
The most recent studies suggest that, lithium (Li) has the lowest rates of diffusion in garnet relative to other rock-forming minerals, and that Li zoning in garnet is retained to comparatively high temperature and thus garnet could be a valuable mineral for monitoring the behavior of Li in high-T processes. The applicant have recently carried out preliminary investigations on a coarse-grained garnet crystal and found that, the mineral has Li content up to 50 ppm and shows systematical Li zoning patterns which are comparable with those of major elements and REE. Lithium isotope data from high precision microsampling of the zoned garnet revealed significant isotopic fractionation between Li zones. Taking garnet porphyroblasts from various high-T geological processes as the study objects and using the newly developed micro-domain analytical methods, this project aims to provide information for: (1) the geochemical behavior of Li and its isotopes in high-T garnets, (2) the behavior of Li in crustal magma process, (3) the temperature upper limit of Li zoning that could resist to intracrystalline diffusion and, (4) the influences of fluid for the Li systematics in garnet. The results are expected to provide constraints on the application of Li isotopes for monitoring high-T processes.
石榴石作为造岩矿物广泛存在于各种类型的岩石中,同时也是记录Li在各种高温地质过程中行为特征的重要矿物相。本项目在4年的执行期内 (2017.01-2020.12), 以明确石榴石中Li及其同位素体系的地球化学特征,为应用Li同位素示踪各种高温地质过程等一系列地球化学问题提供依据为总体目标,通过岩相学研究、主微量元素的调查、同位素微区分析,结合必要的Mg同位素数据和数值模拟等手段,取得了以下几个方面的成果:(1)调查了不同地质条件下石榴石颗粒尺度内Li与主、微量元素及稀土元素的关系;(2)揭示了石榴石颗粒尺度内的Li-Mg同位素组成协同变化及其地质意义;(3)探讨了地壳物质在深俯冲过程中的Li同位素行为及其在示踪深部流体活动和地幔再循环过程中的应用;(4)研究了岛弧岩浆作用的Li同位素特征及其地球化学意义;(5)初步探讨Li同位素体系示踪深部碳循环的可能性。
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Trace Elements and Li Isotope Compositions Across the Kamchatka Arc: Constraints on Slab‐Derived Fluid Sources
堪察加弧上的微量元素和锂同位素组成:对板岩衍生流体来源的限制
DOI:
10.1029/2019jb019237
发表时间:
2020-05
期刊:
JGR Solid Earth
影响因子:
--
作者:
[Liu HY, Xiao YL, Sun H, Tong FT, Heuser A, Churikova T, Woerner G]
通讯作者:
Woerner G
Geochemistry and fluid inclusions of scheelite-mineralized granodiorite porphyries from southern Anhui Province, China.
中国皖南白钨矿化花岗闪长斑岩的地球化学和流体包裹体。
DOI:
10.1016/j.oregeorev.2017.08.004
发表时间:
2017
期刊:
Ore Geology Reviews
影响因子:
3.3
作者:
[Wang YY, von den Kerkhof AM, Xiao YL, Sun H, Yang XY, Lai JQ, Wang YG]
通讯作者:
Wang YG
Metamorphism and fluid evolution of the Sumdo eclogite, Tibet: Constraints from mineral chemistry, fluid inclusions and oxygen isotopes
西藏松多榴辉岩的变质作用和流体演化:矿物化学、流体包裹体和氧同位素的制约
DOI:
10.1016/j.jseaes.2018.09.013
发表时间:
2019-04
期刊:
Journal of Asian Earth Sciences
影响因子:
3
作者:
[Liu HY, Xiao YL, Kerkhof van den A, Wang YY, Zeng LS, Guo HH]
通讯作者:
Guo HH
DOI:
10.1002/gj.3384
发表时间:
2018-12
期刊:
Geological Journal
影响因子:
1.8
作者:
[K. Kazemi;A. Kananian;Yilin Xiao;F. Sarjoughian]
通讯作者:
K. Kazemi;A. Kananian;Yilin Xiao;F. Sarjoughian
DOI:
10.1016/j.jseaes.2020.104376
发表时间:
2020-06
期刊:
Journal of Asian Earth Sciences
影响因子:
3
作者:
[Hongqiong Wan;Yilin Xiao;He Sun;Haiyang Liu;Yangyang Wang;Dongyong Li;Wangye Li]
通讯作者:
Hongqiong Wan;Yilin Xiao;He Sun;Haiyang Liu;Yangyang Wang;Dongyong Li;Wangye Li
共 19 条
大火成岩省岩浆中挥发分及其环境和生态效应: 以峨眉山和塔里木为例
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批准号:42230304
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项目类别:重点项目
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资助金额:273万元
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批准年份:2022
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负责人:肖益林
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依托单位:
泥盆纪晚期F/F生物灭绝事件的Li同位素限定
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批准号:42073003
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项目类别:面上项目
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资助金额:61.0万元
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批准年份:2020
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负责人:肖益林
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依托单位:
大别-苏鲁地区深俯冲陆壳/地幔楔相互作用的熔-流体成份研究
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批准号:41473033
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项目类别:面上项目
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资助金额:95.0万元
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批准年份:2014
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负责人:肖益林
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依托单位:
矿物间Li同位素分馏特征及其地球化学意义-以大别苏鲁地区典型岩石为例
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批准号:41273037
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项目类别:面上项目
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资助金额:90.0万元
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批准年份:2012
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负责人:肖益林
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依托单位:
大别-苏鲁地区超高压变质岩中褐帘石-绿帘石的微量元素和同位素特征研究
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批准号:41172067
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项目类别:面上项目
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资助金额:84.0万元
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批准年份:2011
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负责人:肖益林
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依托单位:
华北克拉通东南缘岩石圈减薄机制的研究
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批准号:90814008
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:235.0万元
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批准年份:2008
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负责人:肖益林
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依托单位:
大别山-苏鲁地区系列变质岩石的Li-B同位素组成及其地球化学意义研究
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批准号:40773003
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项目类别:面上项目
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资助金额:47.0万元
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批准年份:2007
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负责人:肖益林
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依托单位:
国内基金
海外基金