钕同位素的地球化学.pptVIP

第六节钕同位素地球化学 ※143Nd由14Sm蜕变产生。Sm-Nd年龄测定的开 展兴起了钕同位素地球化学 在测定SmNd年龄的同时还可以得到Nd同位素 初始比值(43Nd14Nd),与锶同位素相比,钕同 位素在地质作用中不容易受到干扰,这使得原 来的性质能够很好保存下来。 ※钕同位素在研究地幔的性质和演化、地壳的形 成和演化、各种岩石的成因以及对月岩和陨石 的研究中获得了其他方法不能得到的大量资料。 研究与成矿有关岩浆岩的起源和演化是矿床成 因研究的重要内容。  岩浆岩的143Nd/144Nd比值 ※图*列出了测定的岩石的初始143Nd/14Nd比值 和它的相应的时间。 ※古老岩石特别是年龄大于20亿年的岩石的 143Nd14Nd)比值随时间(T的变化和球粒陨石 均质体(CHUR)的演化曲线非常一致。这说明 岩石来自具有球粒陨石特征的源区 ※随着年代变轻,特别是近代玄武岩的 143Nd/14Nd比值偏离CHUR。这反映地幔的变 化  地球由原始太阻星云形成,继而分异成地核和 原始地幔。地幔再次发生分异形成地壳。 可以想象古老岩石的物质来自地幔。古老岩石 的(4Nd/4Nd),比值紧密接近CHUR值,这反映 地幔的均匀性。 岌当地幔分异形成地壳时,钕比钐优先进入地壳, 这使得地壳的SmNd比值小于球粒陨石均质体 的Sm/Nd比值(0.318),地壳的143Nd14Nd比值 小于球粒陨石均质体的同一比值(0.51264)。  ※由于物质平衡,相应地地幔上部钕的含量相对 于CHUR发生了亏损,Sm/Nd0.318。这使得 143Nd/144Nd0.51264。 焱图26说明了这种情况。 巳获得的资料表明,大陆壳的平均143Nd144Nd 比值近似于0.51!9(根据 Depaolo1981),Nd资 料计算),大洋中脊玄击岩(MORB)的 14Nd/14Nd比值介于0.5129-0.5134之间。  Depaolo和 Wasserburg引入的参数eNd UR (O) ∈M(O)= chi ×10 1(O) T)-1 CH ∈M(T)=[ CHUR 戏lmd测定的样品生成时的143Nd/4Nd比值, 戏dR球粒陨石均质体的143Nd/4Nd比值, IdHR(O)=0.512643。 Nd(O)和e(T)在时间0现在)或者时间T时样品中 的143Nd八4Nd比值偏离球粒陨石均质体143Nd/4ld比值 的程度。  ※∈Nd越大,样品143Nd/4N比值偏离球粒陨 石均质体的143Nd14Nd比值越大。 紫如果样品的14Ndl4Nd比值和球粒陨石均 质体的值相同,∈N=0。 对于原始地幔,∈N=0,对于大陆壳eN0, 对于亏损上地幔e0  地球上不同构造位置的近代玄武岩的 e№d值如图27所示。 张大洋中脊玄武岩平均eNd为+10, 岛弧玄武岩平均为+8, 兴海岛玄武岩平均为+6, 兴大陆溢流玄武岩为0, 大陆壳平均值为-15( Depaolo,1981)。  *x Depaolo(1981)认为这是两层地幔不同比 例混合的结果。 兴由于地壳的形成,上地幔钕相对于球粒 陨石均质体发生了亏损,这造成上地幔 143Nd/14Nd比值具有大于球粒陨石均质体 的值,ca+12,下地壳仍然保持不变, ENd=0。两层地幔不同比例的混合可以产 生不同中间eNd值的岩浆  如果岩石的同位素初始比值eN≥0,说明 他是来自地幔,从发表的资料来看,太 古代的岩石的e№a都在0值附近,cNa3.3 (Basu等,1981)。 装如果岩石的初始比值eNd0这种岩石无 疑来自于地壳的重熔。  兴 Depaolo和 Wasserburg(1976b,1977), Richardo(1976和 O Nios(197等人的工 作还发现,在近代玄武岩中锶同位素和 钕同位素有一定关系。图28表明了这种 关系。 图中esr的定义和eN样( Depaolo等 Wasserburg,1976b)。