地幔、地壳物质的平均同位素组成

在同位素地球化学的应用研究中，常常要判别地球物质是源于地幔还是地壳，或者是两者不同比例的混合。在岩浆作用的研究中更为如此。地幔、地壳物质的平均同位素组成，可以为其判别提供一种相对的对比参照。

1.地幔物质的平均同位素组成

原始地幔(PM或RSE)现代的(t=0)同位素组成是参考陨石的同位素组成和地幔演化趋势推测出来的:87Sr/86Sr=0.7045～0.7050，143Nd/144Nd=0.51261，206Pb/204Pb=17.35～17.50。

地幔是不均一的，目前的研究分为4种端元组分:

1)富集地幔端元EMⅠ与EMⅡ:在地幔源中通过俯冲带加入了大陆壳物质(沉积物)形成的高87Sr/86Sr(>0.7050)，低143Nd/144Nd(εNd<0)地幔源称为富集地幔端元，其中EMⅠ的87Sr/86Sr≌0.7055，εNd≌－6，206Pb/204Pb≌17.8;EMⅡ的87Sr/86Sr≌0.7073，εNd≌－0.5，206Pb/204Pb≌19.1。

2)流行地幔端元(PREMA):洋岛与洋中脊玄武岩的铅、锶、钕同位素组成确定了5个地幔源的演化趋势。这5个地幔演化趋势存在一个公***端元(87Sr/86Sr≌0.7035，εNd≌+5，206Pb/204Pb≌19.2)，称之PREMA。

3)亏损地幔端元(DMM):根据亏损型洋中脊玄武岩(MORB)的同位素组成所确定的一个地幔端元，其同位素组成87Sr/86Sr≌0.7025，εNd≌+11，206Pb/204Pb≌17.5。

4)高μ值地幔端元(HIMU):一个以St.Helena岛的洋岛火山岩同位素组成为代表，以高铅同位素比值为典型特征(206Pb/204Pb≌21.5)的地幔端元。它的源区有很高的U/Pb比值，可能加入了Pb已被淋滤的俯冲洋壳。

2.地壳物质的平均同位素组成

地壳物质的Sr、Pb同位素组成一般高于地幔，而Nd同位素组成则比地幔低。硅铝质地壳物质富含Rb和U、Th，放射成因的Sr、Pb同位素含量较高。

地壳的平均87Sr/86Sr值约为0.718±0.020，εNd<0;地壳Pb同位素组成较为复杂，不同地质时代地质体都不相同，由于放射成因Pb的增长，总的趋势是愈年轻的地质体Pb同位素比值愈高(详情请参阅本书第四篇第八章第一节)。