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Dupal 介绍

Dupal 异常是什么​

Dupal 异常最早由 Dupré and Allègre (1983)研究印度洋的洋岛和洋中脊玄武岩 Pb-Sr 同位素时发现，经 Hart(1984)进一步研究正式提出，并以两位发现者的姓氏命名。

Dupal 异常具体指：在南半球赤道至 60°S 区域，如南大西洋和印度洋区，其玄武岩具有相对北大西洋和东太平洋海隆更高的 $^{87}$ Sr/ $^{86}$ Sr(>0.7035), 以及在相同 $^{206}$ Pb/ $^{204}$ Pb 比值条件下更高的 $^{207}$ Pb/ $^{204}$ Pb 和 $^{208}$ Pb/ $^{204}$ Pb 比值特征。

因此，Dupal 异常本质上是一种地幔不均一性，而围绕地幔不均一性及成因问题的研究一直是地学关注的热点。

Dupal 异常是全球最大尺度的地幔地球化学异常，其分布面积约 1 亿 $km^2$ 。Castillo(1988)、Wen(2006)和 White(2015)等认为 Dupal 异常的核心区有两个：印度洋-南大西洋区和中太平洋区，分别对应下地幔中的两个超大型地震波低速区(即 LLSVPs)，同时对应全球两个最主要的活动热点聚集区。由此，为 Dupal 异常赋予了新的物理内涵，其形成和分布可能与地幔深部的地质作用密切相关。

通过 Dupal 异常的研究，将有助于理解大尺度地幔不均一性、壳幔相互作用、板块运动规律、地球深部结构和动力学过程。

Dupal 异常: 在南半球赤道至 $60°S$ 区域，如南大西洋和印度洋区，其玄武岩具有相对北大西洋和东太平洋海隆更高的 $^{87} Sr/ ^{86}Sr (>0.7035)$，以及在相同 $^{206} Pb/ ^{204} Pb$ 比值条件下更高的 $^{207} Pb/ ^{204} Pb$ 和 $^{208} Pb/ ^{204} Pb$ 比值特征（相应缩写指标$∆7/4、∆8/4$和$∆Sr$异常判别指标）。

$∆7/4=[(^{207} Pb/ ^{204} Pb){样品}-0.1084×(^{206} Pb/ ^{204} Pb){样品}-13.491]×100$

$∆8/4=[(^{208} Pb/ ^{204} Pb){样品}-1.209×(^{206} Pb/ ^{204} Pb){样品}-15.627]×100$

$∆Sr=[(^{87} Sr/ ^{86} Sr)_{样品}-0.7]×10^4$

注： $∆7/4$和$∆8/4$表示样品$^{207} Pb/ ^{204} Pb$ 、 $^{208} Pb/ ^{204} Pb$ 比值与北半球参考线（NHRL）的相对偏差，$∆Sr$ 表示样品 $^{87} Sr/ ^{86} Sr$ 比值的绝对偏差

北半球参考线（NHRL）​

NHRL：根据Tatsumoto（1978）北半球大洋玄武岩趋势线做出

$$ ^{207}Pb / ^{204}Pb = 0.1084(^{206}Pb / ^{204}Pb) + 13.491 $$ $$ ^{208}Pb / ^{204}Pb = 1.209(^{206}Pb / ^{204}Pb) + 15.627 $$

在 ${207}Pb / ^{204}Pb$ 或 ${208}Pb / ^{204}Pb$ 两个尺度上可以给任何数据集（data set - DS）的同位素异常的大小表示为与参考线的垂直偏差

$$∆7/4=[(^{207} Pb/ ^{204} Pb){DS}-(^{207} Pb/ ^{204} Pb){NHRL}]×100$$ $$∆8/4=[(^{208} Pb/ ^{204} Pb){DS}-(^{208} Pb/ ^{204} Pb){NHRL}]×100$$

对于 $^{87} Sr/ ^{86}Sr$ 同位素：

$$∆Sr=[(^{87} Sr/ ^{86} Sr)_{DS}-0.7]×10^4$$

最初研究的示例图如下

Dupal示例图1

?> 📥 未完待续，🚢 施工中 🚧 📤

部分参考文献：