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| 1 | 俯冲带微量元素分配行为研究:进展和展望显示文摘微量元素分配对于理解俯冲带地球化学过程及物质循环机制具有重要的意义,文章总结并重点剖析了以下四个方面的俯冲带微量元素分配问题.(1)俯冲板片脱水产生的流体性质和元素迁移:讨论了俯冲带流体和超临界流体的形成以及它们对元素(特别是高场强元素)的迁移能力和关键控制因素,指出加强超临界流体研究,可能为俯冲带元素迁移过程、机制以及弧岩浆成因等提供新的视角和认识.(2)地幔楔熔融过程中过渡族元素行为:第一排过渡族元素在地幔部分熔融过程中从相容到不相容,价态不变的元素如Sc、Ti、Co、Ni、Zn分配主要取决于残留矿物组合和温度,价态变化的元素如V、Fe分配除了受控于矿物组合和温度外,也是氧逸度的函数.因此,过渡族元素的分配行为对示踪地幔楔岩性不均匀性和氧逸度有重要应用.(3)元素分配特异性与弧岩浆演化过程示踪:石榴子石和角闪石对Dy/Yb分配具有特异性,金红石和角闪石对Nb/Ta分配具有特异性;弧岩浆Dy/Yb和Nb/Ta总体随SiO2增加而减小,显示角闪石结晶分异可能最为重要.(4)硫和亲硫元素行为与斑岩成矿:俯冲带Cu、Au等亲硫元素的行为由硫化物和流体控制,由此富水中酸性岩浆体系硫化物稳定性、流体出溶相对硫化物结晶的时机、流体/硫化物质量比率和Cu、Au流体/熔体分配等对理解Cu、Au在岩浆-热液过程中的富集和亏损行为尤为重要.中酸性岩浆主要起源于下地壳弧岩浆分异演化,下地壳中酸性岩浆发生流体出溶以及Cu、Au流体/熔体和流体/硫wj化物分配可能是定量理解Cu、Au如何从深部迁移到浅部成矿的关键所在. | 熊小林 刘星成 李立 王锦团 陈伟 阮梦飞 许婷 孙众星 黄芳芳 李建平 张磊 | 2020 | 中国科学:地球科学2020，50，12： | 7 |
| 2 | 俯冲带超临界流体的元素迁移:实验研究进展和存在问题显示文摘超临界地质流体是富溶质的浓稠流体,它们既有含水熔体的组成和结构,又有接近富水流体的密度和粘度,因而具有超强的元素溶解和迁移能力。目前从俯冲板片脱出并引发地幔楔熔融和弧岩浆活动的流体性质还模糊不清,阐明板片流体的性质及其对元素迁移的关键控制因素,特别是对超临界流体研究程度的提高,可能为俯冲带元素迁移、物质循环和成矿等过程和机制的理解提供新的认识和视角。本文回顾和剖析俯冲带流体和超临界流体的形成以及它们对元素(特别是难溶元素)的迁移能力和关键控制因素的实验研究现状,提出亟待解决的重要科学问题。 | 熊小林 倪怀玮 陈伟 阮梦飞 王锦团 刘星成 李立 | 2020 | 矿物岩石地球化学通报2020，39，3： | 6 |
| 3 | 斑岩型铜、金、钼矿床成岩成矿特征差异的原因和意义显示文摘文中简要总结了斑岩型金矿、铜矿和钼矿在产出的构造环境,岩石地球化学特征和出溶流体的温度、压力、盐度、蚀变等方面的异同点,重点从元素的地球化学性质、岩浆的源区和过程(熔体和流体演化)3个方面解释了上述差异。Au、Cu和Mo在地球化学性质尤其是亲硫性上的差异决定了元素在不同的大地构造环境下的岩浆作用过程中的分布、迁移和富集特征,最终控制了矿床的分布。岩浆的源区及其温压条件、熔体上升过程中矿物的分离结晶和中上地壳岩浆房内的演化程度控制了成矿岩浆的地球化学特征,进而影响其就位时的压力和温度,从而导致出溶流体在p-T-X上的变化。结合岩浆岩中大离子亲石元素和SiO_2的含量,可以评估斑岩型矿床的类型:高的Rb含量是斑岩型钼矿的特征,高的Ba含量是斑岩型钼+铜矿的特征,高的Sr含量是斑岩型铜+金矿的特征。相对于俯冲环境,后俯冲环境下的成矿岩体具有更高的大离子亲石元素含量。矿区中酸性岩石的结构(斑状、似斑状、不等粒和等粒结构)可以用来初步指示成矿的潜力。 | 疏孙平 李秋根 刘树文 陈衍景 | 2018 | 地学前缘2018，25，5： | 3 |
| 4 | The partitioning behavior of trace elements in subduction zones:Advances and prospects显示文摘The partitioning behavior of trace elements is of key importance for understanding the geochemical process and material cycle mechanism in subduction zones.This paper focuses on the advances and prospects on the studies of trace element partitioning in subduction zones from the following four aspects.(1)The properties of fluids derived from subducting slabs and their ability in element transport.How slab-derived solute-rich fluids and supercritical fluids are formed and what the roles and key control factors of these fluids are in transferring of elements(especially the high field strength elements)from slab to wedge are discussed.We point out that the detailed investigations of supercritical fluids may provide a new perspective for the element migration mechanism,material cycle process,arc magma genesis and so on.(2)The behavior of transition elements during mantle wedge melting.The behavior of the first row transition elements(Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn)in the mantle partial melting process is compatible or incompatible,depending on residual mineral assemblage and physicochemical conditions.The partitioning behavior of the elements such as Sc,Ti,Co,Ni and Zn whose valence states do not change in the melting process mainly depends on the residual mineral assemblage and temperature,whereas the partitioning behavior of the multivalent elements such as V and Fe is also the function of oxygen fugacity(fO_(2))in addition to mineral assemblage and temperature.Therefore,the partitioning behavior of transition elements has important applications in tracing lithologic inhomogeneity and fO_(2)of the mantle wedges.(3)The specificity of element partitioning behavior during arc magma evolution.Garnet has Dy/Yb partitioning behavior different from amphibole,and rutile has Nb/Ta partitioning behavior different from amphibole.Dy/Yb and Nb/Ta partitioning differences for these minerals enable to distinguish the specific evolution process of arc magmas.The Dy/Yb and Nb/Ta generally decrease with the increase of SiO_(2)in arc magmas,indicating that amphibole fractionation should be the most important during arc magma differentiation.(4)The behavior of sulfur and chalcophile elements and porphyry metallogeny.In subduction zones,the behavior of chalcophile elements such as Cu and Au is controlled by sulfide and fluid.Therefore,the stability of sulfide,the time at which the fluid exsolves from the melt relative to sulfide saturation,the fluid/sulfide mass ratio and fluid/melt Cu and Au partition coefficients in intermediate-felsic magma-H_(2)O systems are especially important in understanding Cu and Au enrichment in magma-hydrothermal processes.Intermediate-felsic magmas mainly originate from the differentiation of arc magmas at lower crustal reservoirs,and thus the fluid exsolution from the lower crustal reservoirs and the fluid/melt and fluid/sulfide partition coefficients of Cu and Au should be the keys to understanding quantitatively how Cu and Au are migrated from the deep crust to the shallow site of mineralization. | Xiaolin Xiong Xingcheng Liu Li Li Jintuan Wang Wei Chen Mengfei Ruan Ting Xu Zhongxing Sun Fangfang Huang Jianping Li&Lei Zhang | 2020 | Science China Earth Sciences2020，63，12： | 2 |
| 5 | 地球内部熔/流体的分子模拟:进展与展望显示文摘目前对超临界地质流体的形成条件、成分、结构和物理化学性质的认识还不是特别清晰,分子模拟作为一种方兴未艾的理论研究手段,正在被广泛应用于地球科学领域。本文简述了目前采用分子模拟研究硅酸盐熔体、含水硅酸盐熔体、富水流体以及超临界地质流体所取得的主要成果,侧重讨论分子模拟方法在其中的应用,为超临界地质流体的计算模拟研究提供帮助,并展望了超临界地质流体分子模拟可能遇到的挑战和发展趋势。已有研究结果表明,不同分子模拟方法各有优缺点,相对于精度较低的经典分子动力学方法而言,采用一般泛函的第一性原理方法加上色散校正之后,可以满足目前对超临界地质流体研究的精度需要。另外,机器学习和第一性原理方法结合,以及建立相关热力学模型将是推进与超临界地质流体相关研究的有效途径。 | 孙义程 王天华 刘显东 张志刚 吴忠庆 | 2020 | 矿物岩石地球化学通报2020，39，3： | 1 |
| 6 | Experimental constraints on trace element partitioning between coesite and hydrous silicate melt at 5 GPa and 1500-1750℃显示文摘Trace element partitioning between coesite and hydrous silicate melt has been investigated at 5 GPa and 1500-1750℃.High-P experiments successfully produced large coesite crystals in equilibrium with large silicate melt pools(plus kyanite and corundum crystals in some cases).Scanning electron microscopy and micro-Raman spectroscopy were employed to characterize the phases and the textures.Wavelength-dispersive electron microprobe analyses were performed to quantify conventional major elements,and laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry analyses were successfully conducted to quantify trace elements.Eventually,high-P partition coefficients were obtained for 33 elements.In general coesite is a very pure phase.With a few possible exceptions like Sc,Ti,and V,nearly all other trace elements are incompatible in coesite.Moreover,the partitioning behaviors of nearly all trace elements except some 4+cations cannot be readily described by the lattice strain model,presumably implying a minor role for the cation size in the trace-element partitioning.Combining our experimental results with the results in the literature,some T and P effects on the element partitioning behavior have been observed:T seemingly has different effects on different trace elements,but P might negatively correlate with the partition coefficients in all cases.Due to its large modal fraction in some subducted materials such as the continental crustal material,coesite might play an important role in the distributions of some trace elements,Ti for example. | Wei YAN Xi LIU Saijun SUN Weidong SUN Dan WU | 2021 | Science China Earth Sciences2021，64，7： | 0 |
| 7 | 5GPa、1500~1750℃条件下微量元素在柯石英与含水硅酸盐熔体之间分配行为的实验研究显示文摘对5GPa、1500~1750℃条件下柯石英与含水硅酸盐熔体间的微量元素分配行为开展研究.通过高压实验成功合成与大面积硅酸盐熔体共存的大颗粒柯石英晶体(少数情况下有蓝晶石、刚玉共存),通过扫描电子显微镜和显微拉曼光谱对实验产物进行形貌观察和物相确定,电子探针测定不同相中的主量元素,激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)分析微量元素.最终,本研究共得到33种元素的分配系数.总体而言,柯石英是一种极其纯净的矿物相;可能除少数元素如Sc、Ti和V外,几乎其他所有元素在柯石英中均表现为不相容.此外,除四价阳离子外的其他所有元素的分配行为都难以用晶格应变模型来解释,这可能暗示着阳离子大小在柯石英与硅酸盐熔体间的微量元素分配过程中起的作用较小.将本研究的结果与文献数据结合,可以观察到温度、压力会对部分元素的分配行为产生影响:温度似乎对不同的微量元素发挥不同的作用,但压力基本上与所有元素的分配系数呈负相关.考虑到柯石英在俯冲的大陆地壳物质中所占比例较大,其可能在某些元素的分配中扮演重要角色,例如Ti元素. | 严薇 刘曦 孙赛军 孙卫东 吴丹 | 2021 | 中国科学:地球科学2021，51，8： | 0 |
| 8 | 实验岩石学发展现状与趋势显示文摘实验岩石学通过高温高压实验来模拟地球内部状态,正演研究矿物、岩石及其组分的物理化学行为,与天然矿物和岩石样品反演研究相互补充.从20世纪初美国卡内基研究所建立地球物理实验室算起,实验岩石学已经历了100多年的发展,在认识地球内部状态和过程以及矿物和岩石成因方面发挥了重要作用.我国实验岩石学研究开展约50年,进入21世纪以来在实验平台和创新性研究成果方面取得了显著进步.在学科发展趋势方面,实验岩石学表现出以下6方面的特点:(1)新的高温高压实验技术不断涌现;(2)实验与分析测试技术高度融合;(3)实验模拟与计算模拟相结合;(4)从热力学平衡扩展到动力学研究;(5)从干体系扩展到对挥发分和流体的深入研究;(6)应用场景从固体地球扩展到类地行星.通过进一步开发或改进高温高压实验技术,加强与分析测试技术以及计算技术的结合,实验岩石学有望在破解地球内部流体的性质和作用、地幔演化和岩浆分异、变质反应速率和机制、类地行星形成与演化等重要科学问题方面作出关键贡献. | 倪怀玮 王沁霞 王春光 张艳飞 | 2022 | 地球科学2022，47，8： | 0 |
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