前言

張宏福 楊進(jìn)輝 湯艷杰 趙新苗

1. 浙江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，杭州 310058 2. 中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，巖石圈演化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029

我國(guó)著名的地球化學(xué)家, 周新華先生不僅在同位素地質(zhì)年代學(xué)、同位素地球化學(xué)、地幔地球化學(xué)研究等方面具有很深的造詣，而且長(zhǎng)期致力于地球化學(xué)分析平臺(tái)建設(shè)，為我國(guó)地幔地球化學(xué)學(xué)科發(fā)展和巖石圈演化研究作出了突出貢獻(xiàn)。周新華先生學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、淡泊名利、提攜后學(xué)，永遠(yuǎn)是每一位后輩學(xué)習(xí)的榜樣。值此先生八十華誕暨從事地質(zhì)工作六十周年之際，特出版本專輯以表達(dá)對(duì)先生的敬仰之情和深深的祝福。該專輯內(nèi)容涉及地幔地球化學(xué)與巖石圈演化研究諸多方面，一定程度上反映了先生過(guò)去六十多年的研究興趣，并體現(xiàn)了當(dāng)前地幔地球化學(xué)學(xué)科前沿和突破性進(jìn)展。專輯共收錄了37篇學(xué)術(shù)論文，鑒于期刊篇幅分為兩期發(fā)表，本期專輯內(nèi)容簡(jiǎn)介如下。

1 地幔地球化學(xué)與演化

基于現(xiàn)代地球系統(tǒng)科學(xué)視野，周新華(2022)回顧了二十世紀(jì)國(guó)際地幔地球化學(xué)學(xué)科的形成歷史，追溯了中國(guó)地幔地球化學(xué)發(fā)端與發(fā)展的歷程，概括了在國(guó)際巖石圈計(jì)劃及大陸動(dòng)力學(xué)等計(jì)劃推進(jìn)下，以中國(guó)大陸巖石圈組成與演化特征研究為重點(diǎn)，先后開(kāi)展東部新生代玄武巖及幔源捕虜體研究，在中國(guó)東部玄武巖源區(qū)地球化學(xué)特征、地幔端元厘定、地幔地球化學(xué)填圖與塊體特征、大陸深俯沖導(dǎo)致的殼幔相互作用及華北克拉通破壞等方面所取得的豐碩成果。著重總結(jié)了近20年來(lái)幔源巖類研究的巨大進(jìn)展，尤其是在非傳統(tǒng)穩(wěn)定同位素、微區(qū)原位分析領(lǐng)域和超深地幔超高壓礦物研究等領(lǐng)域所取得的突破性進(jìn)展。強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代地球系統(tǒng)科學(xué)應(yīng)涵蓋深空、深海、深地，從外層空間至地核的多圈層作用及其動(dòng)力學(xué)機(jī)制的全方位全過(guò)程研究，其中，包含核幔相互作用的深部地幔過(guò)程起主導(dǎo)作用，地幔地球化學(xué)在現(xiàn)代地球系統(tǒng)科學(xué)中仍將作為生力軍而不可或缺，指出今后應(yīng)重視拓展微觀粒子尺度探索及地球化學(xué)基礎(chǔ)理論研究的重要性。這篇高屋建瓴、內(nèi)容豐富的綜述性文獻(xiàn)將承上啟下地指導(dǎo)地幔地球化學(xué)學(xué)科的發(fā)展和未來(lái)的研究方向。

地幔是硅酸鹽地球的主要組成部分，也是地球上最大的化學(xué)儲(chǔ)庫(kù)，其早期演化可為揭示早期地球增生、核-幔分異、殼-幔分異等重大地質(zhì)事件提供重要制約。近年來(lái)，地球的早期地幔不均一性逐漸被認(rèn)知，楊進(jìn)輝和梅清風(fēng)(2022)在總結(jié)早期地幔不均一性的稀有氣體同位素、釹同位素和鎢同位素等證據(jù)基礎(chǔ)上，探討了早期地幔不均一性形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制，并指出發(fā)展高精度同位素分析技術(shù)，結(jié)合地球物理和高溫高壓實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)，揭示核幔邊界結(jié)構(gòu)、核幔物質(zhì)交換規(guī)律是深入探索早期地幔不均一的重要發(fā)展方向，將有助于探索核幔相互作用的具體過(guò)程和機(jī)制，提升人類對(duì)地球早期地幔演化的認(rèn)知。

自二十世紀(jì)九十年代以來(lái)，人們逐步認(rèn)識(shí)到地球內(nèi)部以礦物晶格缺陷形式蘊(yùn)含的“水”至少與現(xiàn)今海洋水量相當(dāng)。地球內(nèi)部的水不僅顯著影響礦物的物理性質(zhì)，而且對(duì)不同構(gòu)造背景下的地幔熔融產(chǎn)生重要影響。水作為強(qiáng)不相容組分，在地幔熔融時(shí)優(yōu)先進(jìn)入熔體相，從而改變?nèi)垠w的結(jié)構(gòu)，影響與殘留固相之間的平衡。夏群科等(2022)綜述了大洋中脊、島弧、地幔過(guò)渡帶、大火成巖省、大陸板內(nèi)、洋島等不同背景下水對(duì)地幔熔融的影響，強(qiáng)調(diào)在等溫等壓條件下，地幔中水的存在可以顯著降低其固相線并增大熔融程度；在絕熱減壓過(guò)程中，水的存在可以加深初始熔融的深度，增大地幔整體熔融的區(qū)間，從而降低平均熔融程度。水對(duì)于從巖石圈-軟流圈邊界的低程度熔融、到地幔超大規(guī)模熔融形成大火成巖省的形成都具有重要作用。同時(shí)，作者還指出了現(xiàn)有研究的不足、未來(lái)的挑戰(zhàn)和努力的方向。

巖石圈地幔屬性主要由熔體抽取和交代作用程度共同決定的，與巖石圈起源、大陸穩(wěn)定性、宜居環(huán)境演變等密切相關(guān)。鄭建平等(2022)總結(jié)前人研究資料發(fā)現(xiàn)，全球古老大陸的命運(yùn)差別很大，有的長(zhǎng)期穩(wěn)定、有的遭受破壞，其控制因素可能包括大陸根地幔形成時(shí)熔融條件和后續(xù)交代改造過(guò)程等。例如，南非克拉通長(zhǎng)期處于板塊離散背景下，并經(jīng)歷了多期地幔柱活動(dòng)，巖石圈地幔主體保持難熔屬性、局部發(fā)生富集；而華北克拉通長(zhǎng)期處于板塊匯聚背景下，并在顯生宙發(fā)生強(qiáng)烈?guī)r石圈減薄、改造和地幔置換作用，僅局部有難熔地幔殘留。作者指出，亟需對(duì)不同命運(yùn)克拉通之下的巖石圈地幔開(kāi)展早期熔融條件和交代演化歷史的對(duì)比研究，尋找控制大陸命運(yùn)的先天條件和后天因素，從而為大陸起源、宜居星球演化等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題提供制約。

華北克拉通西部含有捕虜體的火山巖出露較少，限制了人們對(duì)該區(qū)巖石圈地幔屬性與演化特征的認(rèn)識(shí)。張慧婷和張宏福(2022)歸納了華北克拉通西北部晚白堊世-新生代玄武巖中橄欖巖捕虜體的研究成果，發(fā)現(xiàn)華北克拉通西北部巖石圈地幔主要由低Mg#的二輝橄欖巖和少量高M(jìn)g#的方輝橄欖巖組成，高M(jìn)g#橄欖巖是再富集輕微的古老巖石圈地幔殘余，低Mg#橄欖巖形成于軟流圈來(lái)源熔體與高M(jìn)g#橄欖巖的反應(yīng)，代表了地幔再富集作用對(duì)古老巖石圈地幔的改造，揭示出該區(qū)巖石圈地幔經(jīng)歷了多期地幔交代作用的改造，早期交代事件與古亞洲洋俯沖有關(guān)，晚期與軟流圈來(lái)源的玄武質(zhì)熔體交代有關(guān)。這種廣泛的地幔再富集作用促使了華北克拉通古老巖石圈地幔的轉(zhuǎn)變和克拉通破壞。

華北克拉通中部帶是形成于古元古代之前的構(gòu)造碰撞拼合帶，劉卉和張宏福(2022)在其北段的赤城地區(qū)發(fā)現(xiàn)一套主要由角閃斜長(zhǎng)片麻巖、退變榴輝巖和蛇紋石化橄欖巖組成的巖石組合，其中后兩者以構(gòu)造團(tuán)塊的形式包裹在片麻巖中。蛇紋石化橄欖巖由純橄巖、方輝橄欖巖和超鎂鐵質(zhì)堆晶巖組成。礦物特征表明方輝橄欖巖和純橄巖是高程度熔體抽離之后的產(chǎn)物，代表殘余的大洋巖石圈地幔，而超鎂鐵質(zhì)堆晶巖則是殘余地幔之上的巖漿早期堆晶形成。作者指出，角閃斜長(zhǎng)片麻巖和退變榴輝巖的原巖分別為大陸火山巖和大洋拉斑質(zhì)巖石，這套巖石組合屬于蛇綠巖。赤城蛇紋石化橄欖巖屬于新太古-古元古代蛇綠巖殘片，揭示了華北克拉通東部和西部陸塊之間曾經(jīng)存在著大洋巖石圈，也記錄了古大洋的消亡和中部造山帶的形成，暗示著早期板塊構(gòu)造在新太古代已經(jīng)開(kāi)始啟動(dòng)。

洋島玄武巖(OIB)同位素特征的顯著變化表明深部地幔化學(xué)組成的高度不均一性，存在EM1、EM2和HIMU等地幔端元?，F(xiàn)有OIB的地球化學(xué)證據(jù)支持EM1、EM2和HIMU源區(qū)多存在再循環(huán)地殼物質(zhì)，因此對(duì)地幔端元屬性的精準(zhǔn)約束是探討殼幔物質(zhì)循環(huán)和地球深部過(guò)程的關(guān)鍵。基于近年來(lái)OIB的Mg、Fe、Zn等金屬穩(wěn)定同位素和橄欖石斑晶元素地球化學(xué)方面的觀察，陳立輝等(2022)在重新梳理不同地幔端元成因聯(lián)系和區(qū)別的基礎(chǔ)上，把EM1和EM2歸類為殘余型富集儲(chǔ)庫(kù)(residual-type enriched reservoir)，HIMU歸為交代型富集儲(chǔ)庫(kù)(metasomatic-type enriched reservoir)。作者指出，相對(duì)于OIB，大陸幔源火山巖的熔融程度普遍很低，更有利于保存富集組分的地球化學(xué)信息。洋島玄武巖主要分布在南半球，大陸火山巖主要分布于北半球，后者可以彌補(bǔ)前者在空間上代表性不足的缺陷。因此，大陸火山巖有潛力成為觀察深部地幔儲(chǔ)庫(kù)的新視角。

軟流圈是地球上巖漿巖的重要源區(qū)，并作為重要的參考體系廣泛應(yīng)用于討論地球形成演化、殼幔相互作用、地殼生長(zhǎng)等一系列重大地質(zhì)問(wèn)題。根據(jù)大洋玄武巖的研究結(jié)果，軟流圈地幔被普遍認(rèn)為具有相對(duì)均一的地球化學(xué)組成。然而，深海橄欖巖的元素與同位素組成卻顯示軟流圈的成分存在強(qiáng)烈的不均一性，表明軟流圈中廣泛殘存有古老的再循環(huán)地幔，其來(lái)源既包括再循環(huán)的俯沖大洋巖石圈地幔，也包括通過(guò)不同方式進(jìn)入軟流圈的古老克拉通地幔。蛇綠巖的研究結(jié)果表明這種不均一性存在于不同地質(zhì)時(shí)期的軟流圈地幔。劉傳周等(2022)通過(guò)總結(jié)洋中脊玄武巖、深海橄欖巖和蛇綠巖的相關(guān)研究，揭示軟流圈地幔中不均一性的組成與來(lái)源，并討論了它們對(duì)軟流圈在洋中脊下方熔融過(guò)程的影響，該研究對(duì)于地幔地球化學(xué)學(xué)科發(fā)展具有重要意義。

碳在地球表層和內(nèi)部圈層之間的循環(huán)控制了地球的環(huán)境與氣候變化。海底熱液蝕變以及變質(zhì)作用會(huì)使碳酸鹽沉淀到玄武質(zhì)洋殼中，之后在俯沖帶經(jīng)歷高壓變質(zhì)作用形成碳酸鹽化的榴輝巖。俯沖過(guò)程可以將碳酸鹽化的榴輝巖帶入深部地幔，從而導(dǎo)致地幔在地球化學(xué)和巖石學(xué)上存在顯著的不均一性，并深刻影響著包括部分熔融在內(nèi)的地幔深部動(dòng)力學(xué)過(guò)程。早期對(duì)碳酸鹽化榴輝巖的實(shí)驗(yàn)研究多集中在俯沖帶地溫梯度下碳酸鹽化洋殼榴輝巖的命運(yùn)，近年來(lái)的實(shí)驗(yàn)開(kāi)始研究地幔溫壓條件下碳酸鹽化榴輝巖部分熔融對(duì)板內(nèi)堿性玄武質(zhì)巖漿源區(qū)的潛在影響。徐榮等(2022)簡(jiǎn)要梳理了碳酸鹽化榴輝巖在上地幔溫壓條件下的部分熔融實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合天然樣品的研究實(shí)例，認(rèn)為碳酸鹽化榴輝巖熔體不僅可以作為潛在的地幔交代介質(zhì)，還可能是板內(nèi)堿性玄武巖源區(qū)的重要組分，它們與橄欖巖反應(yīng)或者與橄欖巖熔融產(chǎn)生的熔體發(fā)生混合可以解釋板內(nèi)堿性玄武巖的成分變化。作者指出，未來(lái)的工作需要更有效的地球化學(xué)指標(biāo)或利用多指標(biāo)聯(lián)合示蹤來(lái)識(shí)別并定量不同類型的再循環(huán)殼源組分。

2 下地殼演化與巖漿作用

大陸地殼的形成與演化是固體地球科學(xué)研究中的前沿科學(xué)問(wèn)題之一。作為殼幔結(jié)合部位，下地殼的性質(zhì)和演化為揭示殼幔相互作用、大陸地殼形成與再造提供關(guān)鍵信息。英基豐等(2022)對(duì)山東莒南玄武質(zhì)角礫巖中地幔橄欖巖、下地殼麻粒巖和輝石巖等深源捕虜體進(jìn)行系統(tǒng)的年代學(xué)和Hf同位素研究，準(zhǔn)確厘定了莒南地區(qū)玄武巖的形成年齡為59.04±0.17Ma，發(fā)現(xiàn)了3.7～3.8Ga是莒南地區(qū)最重要的陸殼生長(zhǎng)期，結(jié)合國(guó)內(nèi)已報(bào)導(dǎo)的遼寧鞍山、冀東等地區(qū)，3.7～3.8Ga有可能是華北克拉通東部普遍存在的大陸地殼生長(zhǎng)時(shí)期。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)該區(qū)下地殼經(jīng)歷了3.33Ga、2.52Ga、1.98Ga和0.76Ga多期巖漿活動(dòng)，提出多階段陸殼的改造，但新元古代存在一期下地殼生長(zhǎng)，莒南地區(qū)新生代時(shí)期的下地殼是由始太古代新生陸殼經(jīng)多期殼內(nèi)物質(zhì)重循環(huán)形成。

地表出露的前寒武紀(jì)高級(jí)變質(zhì)巖通常認(rèn)為可代表下地殼巖石，王景麗和張宏福(2022)對(duì)華北南緣?mèng)斏降貐^(qū)太華雜巖的全巖主微量、長(zhǎng)石礦物原位Pb同位素及基性麻粒巖的年代學(xué)等研究，系統(tǒng)梳理了太華雜巖代表的新太古代-古元古代下地殼物質(zhì)組成、巖石成因以及多階段構(gòu)造-巖漿事件，發(fā)現(xiàn)華北南緣大陸地殼主要生長(zhǎng)于2.92～2.71Ga和2.53～2.45Ga，并經(jīng)歷了元古代時(shí)期兩期陸殼再造(2.35～2.30Ga、2.19～2.06Ga)和變質(zhì)作用(1.96～1.84Ga)，與中部造山帶的中、北部相似，明確限定了華北克拉通南緣前寒武紀(jì)變質(zhì)地體的成因、構(gòu)造背景，提出其構(gòu)造歸屬于中部造山帶，是較長(zhǎng)的俯沖碰撞造山(約1.96～1.86Ga)的結(jié)果，為深入理解早期陸殼生長(zhǎng)、陸塊拼合及克拉通形成提供了重要的科學(xué)證據(jù)。

巖漿巖是揭示大陸地殼生長(zhǎng)與演化和殼幔相互作用的重要研究對(duì)象，但巖漿通常在開(kāi)放體系下演化、固結(jié)形成巖石，其過(guò)程非常復(fù)雜，如何有效示蹤巖漿巖的源區(qū)性質(zhì)、原始巖漿成分和巖漿演化過(guò)程是當(dāng)今巖漿巖石學(xué)研究的前沿方向。郭鋒(2022)通過(guò)對(duì)島弧鎂鐵質(zhì)堆晶巖的研究，在前人提出的平衡配分方法基礎(chǔ)上，建立了基于單斜輝石和角閃石的俯沖帶鎂鐵質(zhì)堆晶巖的母巖漿恢復(fù)方法，并根據(jù)樣品在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中的異常變化情況，通過(guò)增減相關(guān)的副礦物成分予以校正。通過(guò)對(duì)比計(jì)算結(jié)果與全巖的實(shí)測(cè)成分，發(fā)現(xiàn)兩種方法獲得的Th/La、Ba/La和Ba/Nb比值差別不大。該方法廣泛應(yīng)用于中國(guó)東北、華南、中亞造山帶和云開(kāi)地區(qū)等古俯沖帶/造山帶鎂鐵質(zhì)堆晶巖的母巖漿成分恢復(fù)，并驗(yàn)證了Th/La、Ba/La和Ba/Nb比值可以用于示蹤古俯沖帶地幔楔的改造過(guò)程，而Th/Yb比值不能用來(lái)示蹤俯沖帶中沉積物組分。

許瑤和張宏福(2022)對(duì)遼西四合屯地區(qū)早白堊世義縣組玄武巖中單斜輝石進(jìn)行了系統(tǒng)的礦物學(xué)、主微量元素和原位Sr同位素分析，發(fā)現(xiàn)單斜輝石主要發(fā)育正環(huán)帶結(jié)構(gòu)，少量為反環(huán)帶結(jié)構(gòu)，反環(huán)帶單斜輝石核部主要為透輝石，與華北古老下地殼麻粒巖中單斜輝石的成分相似，可能是來(lái)自下地殼麻粒巖的捕虜晶。反環(huán)帶單斜輝石幔部和正環(huán)帶單斜輝石核部主要為普通輝石，其成分與玄武巖全巖組成平衡，提出這部分單斜輝石是巖漿成因的斑晶，其溫壓計(jì)算結(jié)果(1171～1221℃、0.54～1.08GPa)揭示了義縣組玄武巖的巖漿演化主要發(fā)生在下地殼淺部(18～36km)。結(jié)合微區(qū)Sr同位素分析結(jié)果，作者提出四合屯義縣組玄武巖具有殼幔雙重屬性，并認(rèn)為義縣組玄武巖是下地殼和巖石圈幔來(lái)源的巖漿不同比例混合作用的

花崗巖類巖石是大陸地殼的重要組成部分，其成因研究有助于探索大陸地殼的形成和演化過(guò)程。作為花崗巖類巖石中常見(jiàn)的副礦物，磷灰石結(jié)晶歷史時(shí)間長(zhǎng)，貫穿整個(gè)巖漿演化階段，且富含F(xiàn)、Cl等揮發(fā)分和Sr、REE等微量元素，其化學(xué)特征和同位素組成在示蹤花崗巖巖漿源區(qū)和成巖過(guò)程方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。周寶全等(2022)在閱讀大量文獻(xiàn)和作者近年來(lái)研究工作的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)綜述了磷灰石在花崗巖類巖石中產(chǎn)狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分特征、微區(qū)Sr-Nd-O-Cl-S同位素示蹤特點(diǎn)，如何利用這些特征有效示蹤巖漿源區(qū)性質(zhì)、巖漿演化過(guò)程、巖漿中揮發(fā)分組成、巖漿氧化-還原特征與成礦作用，并展望磷灰石礦物學(xué)特征與微區(qū)元素、多元同位素體系(Sr、Nd、O、Cl、S)聯(lián)合應(yīng)用，將是未來(lái)利用磷灰石學(xué)研究花崗巖類巖石成因的發(fā)展趨勢(shì)。

火成碳酸巖通常認(rèn)為是來(lái)源于地幔的巖石，但是否存在殼源成因的火成碳酸巖一直存在爭(zhēng)議。蘇本勛等(2022)對(duì)近二十年來(lái)發(fā)現(xiàn)的殼源成因碳酸巖的時(shí)空分布、產(chǎn)出特征、巖石礦物學(xué)特點(diǎn)、地球化學(xué)特征以及成因機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，提出殼源碳酸巖在空間上均分布于造山帶內(nèi)部，并以克拉通邊緣的造山帶為主，時(shí)代上從元古代到新生代均有發(fā)育，不同時(shí)代的巖體在地球化學(xué)組成上有所差異，成分上多為鈣質(zhì)，微量元素具較弱的輕重稀土分異、顯著的Eu、Nb、Ta、Zr和Hf負(fù)異常及Pb和Sr正異常，Sr-Nd同位素組成介于球粒隕石和大陸地殼演化線之間，C-O同位素介于原生碳酸巖漿與沉積碳酸鹽巖之間。其成因機(jī)制包括中酸性侵入體引起碳酸鹽巖熔融、基性巖漿高溫?zé)崃饕鹛妓猁}巖熔融、強(qiáng)烈區(qū)域變質(zhì)作用造成碳酸鹽巖部分熔融和大理巖深熔作用。殼源碳酸巖的研究為探索造山過(guò)程、變質(zhì)作用、地殼深熔作用及碳酸巖成礦多樣性提供了重要的窗口。

3 地幔地球化學(xué)研究中的新技術(shù)、新方法

近二十年來(lái)，由于分析技術(shù)的進(jìn)步和同位素分餾機(jī)理的不斷深入，非傳統(tǒng)穩(wěn)定同位素(例如Li、Mg、Ca、Fe和Ba等)在地幔地球化學(xué)與巖石圈演化研究方面取得長(zhǎng)足進(jìn)展。Li同位素是目前應(yīng)用最廣的堿金屬同位素體系，在地幔地球化學(xué)研究方面具有重要的示蹤作用。湯艷杰和英基豐(2022)首先系統(tǒng)的總結(jié)了Li同位素的地球化學(xué)性質(zhì)和示蹤地幔交代作用的原理，提出地幔捕擄體中共存礦物(橄欖石、單斜輝石和斜方輝石)之間的Li含量和同位素組成變化可作為制約地幔交代作用過(guò)程中熔/流體性質(zhì)和來(lái)源的重要依據(jù)；其次，全面總結(jié)了華北克拉通東部、中部地幔捕擄體中橄欖石和輝石的Li含量和δ7Li值，發(fā)現(xiàn)華北巖石圈地幔具有高度不均一的Li含量和Li同位素組成，反映了華北不同地區(qū)巖石圈地幔組成和地幔交代作用的復(fù)雜性；最后，根據(jù)地幔捕擄體中橄欖石和輝石的Li含量和同位素組成的原位分析結(jié)果，指出華北克拉通巖石圈地幔至少經(jīng)歷了三個(gè)階段的熔/流體交代改造作用：交代介質(zhì)的來(lái)源分別為高δ7Li值的蝕變洋殼、低δ7Li值的殘留俯沖板片和正常δ7Li值的上涌軟流圈。該論文對(duì)于認(rèn)識(shí)華北克拉通巖石圈地幔的改造和演化，以及拓展Li同位素在地幔交代作用方面的應(yīng)用均具有重要意義。

Fe、Mg和Ca是地幔的主要組成元素，F(xiàn)e、Mg和Ca同位素高精度分析方法的研發(fā)為大陸巖石圈演化和地幔物質(zhì)再循環(huán)等研究帶來(lái)了全新的視野和手段。趙新苗等(2022)系統(tǒng)總結(jié)了華北不同地區(qū)地幔捕虜體Fe、Mg和Ca同位素組成，發(fā)現(xiàn)華北巖石圈地幔Fe、Mg和Ca同位素組成的空間差異性；通過(guò)對(duì)比我國(guó)華南及世界其它地區(qū)的地幔捕虜體Fe、Mg和Ca同位素組成，提出華北巖石圈地幔Fe、Mg和Ca同位素組成不均一是由熔體改造形成，證實(shí)了Fe、Mg和Ca等金屬穩(wěn)定同位素具有研究地幔不均一性、示蹤改造地幔的熔體性質(zhì)和來(lái)源的潛力。同時(shí)，總結(jié)了現(xiàn)今Fe、Mg和Ca同位素在地幔研究中存在的問(wèn)題，并展望了未來(lái)的研究方向。

Ba同位素作為新的地球化學(xué)工具，被廣泛的應(yīng)用于殼幔物質(zhì)循環(huán)、地殼演化、流體活動(dòng)等重要地球科學(xué)問(wèn)題研究中。黃方等(2022)主要回顧了Ba同位素在地幔地球化學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展以及存在的問(wèn)題，首先介紹了Ba同位素分析方法、分餾機(jī)理和重要地質(zhì)儲(chǔ)庫(kù)的組成，重點(diǎn)討論了幔源巖漿巖的Ba同位素變化，以及巖漿巖和變質(zhì)巖中的Ba同位素分餾行為及潛在應(yīng)用，并對(duì)當(dāng)前存在的問(wèn)題及未來(lái)的研究方向進(jìn)行了展望。

地質(zhì)年代學(xué)現(xiàn)代地球科學(xué)研究的核心問(wèn)題之一，鋯石U-Pb法是地質(zhì)年代學(xué)中應(yīng)用最廣泛和最重要的定年方法。儲(chǔ)著銀等(2022)詳實(shí)介紹了CA-ID-TIMS單顆粒鋯石U-Pb高精度定年方法在國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)施和重要進(jìn)展。作者通過(guò)配制和準(zhǔn)確標(biāo)定205Pb-233U-236U稀釋劑，創(chuàng)新性地采用實(shí)時(shí)在線氧校正方法，成功地建立205Pb-233U-236U稀釋劑ID-TIMS單顆粒鋯石U-Pb高精度測(cè)定方法，標(biāo)準(zhǔn)鋯石U-Pb年齡測(cè)試結(jié)果與參考值完全一致，精確度(0.045%)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，推動(dòng)了中國(guó)高精度地層年代學(xué)研究的深入發(fā)展。

鎳、鈷和鉑族元素(PGE)屬戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源，是我國(guó)緊缺的關(guān)鍵金屬。它們主要儲(chǔ)存在地核和地幔中。中國(guó)古生代金伯利巖和中-新生代堿性玄武巖攜帶了大量地幔捕虜體，是認(rèn)識(shí)大陸巖石圈地幔鎳、鈷和鉑族元素組成與含量的直接樣品。包亞文等(2022)系統(tǒng)總結(jié)了我國(guó)大陸巖石圈地幔不同地區(qū)鎳、鈷和鉑族元素的組成、含量及時(shí)空變化，以及受控的主要因素，嘗試回答相關(guān)元素在中國(guó)成礦潛力的問(wèn)題，為國(guó)家戰(zhàn)略性緊缺礦產(chǎn)尋找和勘查提供了理論基礎(chǔ)。

我們衷心感謝論文作者們的辛勤付出；本專輯的出版得到了翟明國(guó)院士和吳福元院士的大力支持；感謝編輯部俞良軍老師對(duì)本專輯籌備和出版所做的大量細(xì)致工作。以下專家學(xué)者評(píng)審了本專輯的論文：柏中杰、陳璟元、陳開(kāi)運(yùn)、陳立輝、程昊、陳雙雙、戴宏坤、戴立群、高劍峰、郭鋒、郭鵬遠(yuǎn)、何永勝、胡森、胡兆初、黃方、黃建、黃小龍、紀(jì)偉強(qiáng)、景志成、李洪顏、李惠民、李金祥、李霓、李秋立、李元、劉佳、劉金高、劉鵬、劉小馳、魯穎淮、孟繁聰、秦禮萍、任勝利、蘇本勛、蘇玉平、隋建立、湯華云、湯慶艷、陶仁彪、汪在聰、王浩、王孝磊、吳春明、肖燕、肖益林、熊慶、徐榮、徐崢、許成、許文良、楊陽(yáng)、楊德彬、楊曉志、英基豐、張愛(ài)鋮、張丁丁、曾罡、曾慶棟、張亮亮、張鵬飛、鄭建平、鐘玉婷、宗克清。在此向他們表示誠(chéng)摯的謝意！

附中文參考文獻(xiàn)

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