大陆地壳铂族元素丰度研究

Typical samples from the upper, middle and lower continental crust worldwide will be collected. Accurate and precise Platinum group element concentrations of these samples will be obtained using the latest generation of high-sensitivity and high-resolution single-collector plasma magnetic mass spectrometer (SC-ICPMS) ELEMENT XR. The methods of NiS fire assaying enrichment and isotope dilution will be adopted. This study can provide more reliable data of the Platinum group elements in the upper, middle, lower and bulk continental crust, which are fundamental for theoretical geochemistry and applied geochemistry. Variations in the Platinum group element abundances among different layers of the continental crust and the mantle will privide insights on the crust-mantle differentiation and material exchange processes.

充分利用世界典型上地壳、中地壳和下地壳样品，通过最新一代高灵敏度和高分辨的单接收等离子体磁质谱仪（SC-ICPMS）ELEMENT XR，采用NiS火试金富集和同位素稀释的分析方法，获得样品中铂族元素的准确分析数据，在国际上提供大陆上、中、下及整体地壳铂族元素的可靠丰度数据，为理论地球化学和应用地球化学提供更精确的基本数据，并探讨铂族元素在壳幔分异和交换中的示踪作用。

四年来本项目开展了大量的野外和室内分析测试工作，获得以下两方面重大突破：1）利用世界范围内的中太古代、古元古代、新元古代和古生代四个时期的冰碛岩，估算得到现今大陆上地壳的铂族元素（PGE）丰度，并发现从中太古代到新元古代，越年轻的冰碛岩其 PGE含量越低，与冰碛岩中的第一排过渡族金属的变化趋势相耦合，表明太古宙大陆上地壳比后太古宙时期的大陆上地壳含有更多的镁铁质成分，该成果发表在Geochimica et Cosmochimica Acta上。2）申请者团队系统地采集了著名的意大利Ivrea Zone和加拿大Kapuskasing zone两个地区的中下地壳剖面样品，美国科学院院士Roberta Rudnick已向申请者团队提供了世界不同地区的冰碛岩以及澳大利亚和坦桑尼亚的典型下地壳包体样品，结合申请者团队原有的世界范围内的黄土样品和华北麻粒岩包体样品，组合制成了可代表全球范围上中下地壳基本化学成分的组合样品，可以预期，这些组合样品将成为今后全球大陆地壳元素和同位素组成研究的重要基础。在分析测试方法研究方面，在申请者所在实验室成功建立起高精度、低本底的铂族元素和Re-Os同位素分析测试方法 ，基于此法，申请者团队正在积极开展中下地壳的铂族元素丰度和Re-Os同位素组成研究。. 以上述研究成果为基础，受资助期间发表国际SCI论文5篇。本研究达到了预期的科学目标，项目组合制成的样品为今后的深入研究奠定了重要的基础。