【学术视频】地球化学空中会议室 | 中国科学技术大学黄方教授
图 | 黄方
题 目：实验测定硅酸盐和金属熔体间Cu-Zn-V同位素分馏：对核幔分异的制约
报告人：黄方
单 位：中国科学技术大学
时 间：2020-03-15
地 点：线上
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报告摘要
月球的化学组成演化受到三个过程控制：大碰撞、核幔分异，和岩浆洋冷却结晶。前人普遍将认为大碰撞导致的挥发过程是引起月球某些稳定同位素组成异常的原因。但是，类地行星的形成经历了星子的碰撞和聚集。在碰撞所产生的能量下，原本的硅酸盐行星会熔融产生大面积的岩浆洋。核幔分异、磁场的产生，以及行星化学组成变化都与岩浆洋的演化密不可分。不同元素存在亲铁/亲硫/亲石的特征，因此在部分熔融以及挥发过程存在着不同的行为。这些元素的同位素组成也就可以作为一种地球化学工具，来帮助我们一窥类地行星幼年时期岩浆洋产生与演化的奥秘。解读同位素数据，我们必须要掌握同位素平衡分馏系数。这就像我们必须要知道水在常压下的凝固点是0℃一样。在这个报告中，黄方老师介绍了其课题组使用活塞圆筒压机，通过实验的方法制约金属熔体、硫化物熔体、硅酸盐熔体之间的Cu-Zn同位素分馏系数，以及金属-硅酸盐熔体间V同位素的分馏系数的工作。研究发现：金属熔体不一定富集轻同位素，熔体成分对于分馏系数具有很大影响。基于实验的结果可以推断：月球Cu同位素的异常可能来源于硫化物分离，Zn同位素异常主要受控于大碰撞过程中的元素挥发。月球，球粒陨石及火星的V同位素相似，但却比地球系统偏轻约0.15‰。这种差异可能来源于核幔分异过程中V同位素的分馏。实验结果发现：硅酸盐熔体和金属熔体之间的V同位素平衡分馏系数会随着Ni含量的增加而增加。基于实验结果，地球偏重的V同位素组成可能反映了多阶段的核幔分异过程或者地核V含量估计的差异。
个人简介
黄方，中国科学技术大学地球化学系教授，1994年9月-2002年7月在中国科学技术大学分别获学士、硕士学位；2002年8月-2007年12月在伊利诺伊大学额巴纳-香槟分校（UIUC）获博士学位；2009年1月-2011年2月, 在瑞士联邦苏黎世理工学院，地球化学和岩石学研究所 (IGP, ETH)，从事博士后研究。2011年3月-至今，在中国科学技术大学地球和空间科学学院任教授一职。主要从事非传统稳定同位素、实验岩石学和铀系不平衡的研究。在金属稳定同位素的测量、分馏机制和应用，微量元素在矿物－熔体间分配系数的实验测定，俯冲带岩浆作用的过程和时间尺度等方面取得一系列原创的成果，最近几年在Nature, EPSL, GCA, Geology, Chemical Geology,《科学通报》等国内外一流期刊上发表多篇第一作者或者通讯作者文章。2012年获第14届侯德封矿物岩石地球化学青年科学家奖，获2012年孙贤鉥奖，2013年获得中国青年科技奖。中国科大第二届青年教师基本功竞赛二等奖。2016年获教育部青年科学家奖。
编辑：苏苗苗
地球化学空中会议室是国内青年地球科学工作者发起的线上会议学术论坛，会务组由多家单位的志愿者于2020年3月组建而成，2020年5月中国矿物岩石地球化学学会青年工作委员会参与主办。地球化学空中会议室一直秉承以学科前沿研究为导向，本着服务广大科研工作者和学生的初衷，旨在建立最新科研成果与研究进展，研讨新技术和方法以及地质学研究中的应用，探索多学科交叉研究发展的网络学术交流论坛。报告内容以地球化学学科为主，结合与地球科学研究相关领域的最新进展，包括同位素分馏理论和分析技术，地球化学和地球物理相结合，地球化学在矿床学、行星学、地震学、海洋学、古环境和古气候学等研究领域的应用。
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