石榴石是硅酸盐地球中最重要的成岩矿物之一,广泛存在于变质岩和岩浆岩中,可以在非常宽的P-T条件下保持稳定。由于其物化性质十分稳定,具有难熔及流体中低溶解度的特点,经常保存有许多与温度、压力、氧逸度等条件相关的成分环带。因此,石榴石的相关研究被广泛用来揭示岩浆岩的演化过程、恢复变质岩的温压条件和形成时代、重建板块俯冲过程中的流体演化历史及记录壳/幔相互作用信息等。研究表明,Li在石榴石存在着与REE耦合扩散置换Mg空位的机制,使得Li具有极低的扩散速率,石榴石有望保存生长过程中的Li同位素信息。然而由于缺乏石榴石原位Li同位素分析测试标样,大大限制了 Li同位素在微观尺度内的应用和发展。考虑到Li与Mg之间的特殊替代方式,本博士论文选取了西藏雅拉香波片岩大颗粒石榴石进行了微区Li-Mg同位素地球化学研究,探讨了变质过程中石榴石能否记录Li-Mg同位素生长信息及其代表的地质意义。同时对阿根廷Irene矿区伟晶岩中石榴石进行了微区Li同位素以及荆山花岗岩演化过程中不同类型石榴石Li同位素地球化学研究,探讨石榴石Li同位素在示踪岩浆分异过程中的指示意义。最后,还对于石榴石原位Li同位素测试分析标样进行了初步的开发工作。以上工作在国际地学领域中鲜有涉及,具有较高的研究价值及原创性。本博士论文首先对采自西藏雅拉香波的片岩石榴石（直径约6cm）开展了研究工作,先后对石榴石进行了岩相学观察、元素面扫Mapping分析、主-微量元素测试以及微区系统取样,测试分析了 Li-Mg同位素组成。结果显示Li-Mg同位素均显示出良好的环带特征。由核到边δ7Li值变化范围为+6.0‰至+4.1‰,同时在幔部有升高特征,显示出两阶段生长过程。变质相图及脱水瑞利分馏模拟结果表明,石榴石中Li同位素变化特征对应于进变质过程中绿泥石和云母的先后变质脱水。由核到边生长过程的δ26Mg值为-1.7‰～-1.32‰（扣除扩散影响）,呈现出单调递增特征。矿物相间Mg同位素分馏模拟的结果表明,石榴石中Mg同位素记录了进变质过程中随着温度升高绿泥石和黑云母变质反应生成石榴石的过程,脱水过程对其影响较小。石榴石中Li和Mg同位素的这种差异性地球化学行为是由于Li具有强流体活动性,可以有效地示踪俯冲变质脱水过程。而Mg的流动性相对较低,在变质脱水过程中倾向于留在矿物相中。对产自阿根廷Irene矿区伟晶岩中的巨晶石榴石（直径约5cm）进行了岩相学观察、元素面扫Mapping分析、主-微量元素测试以及利用金刚石线割机沿着剖面系统取样,测试分析了共计24件Li同位素样品。结果表明,石榴石内部Li同位素较为平坦,而边部5mm范围内δ7Li值有着明显升高,产生了～1.6‰的同位素分馏值。综合分析已有的地化数据,可以识别出石榴石存在着两期生长阶段,内部为前期进变质过程中形成的变质成因石榴石,边部为后期岩浆过程中结晶形成的岩浆成因石榴石。通过对岩浆分异过程中Li同位素瑞利分馏模拟,结果显示岩浆演化进行到约60%可产生观察到的Li同位素分馏值。虽然岩浆演化过程中Li同位素分馏值较小,但是石榴石依然可以很好地保存其生长信息。同时,基于前人对荆山花岗岩详细的研究工作,本博士论文在镜下分选出了残留体、主体花岗岩、细晶岩中的石榴石及全岩进行了 Li同位素的分析测试,结果显示三期石榴石及全岩随着岩浆演化进行δ7Li值逐渐升高,与阿根廷伟晶岩中的石榴石微区Li同位素组成有类似的变化特征。二者对比分析可以更好地限定石榴石Li同位素在岩浆过程中的地球化学行为。最后,本博士论文对fs-LA-MC-ICP-MS原位测量石榴石Li同位素的标样进行了初期建立工作。前期利用已有的石榴石样品对仪器非基体匹配校正（NIST 610）精确度进行了评估,结果与“溶液法”测得的Li同位素数据相差甚远,表现出显著的基体效应。根据雅拉香波片岩的石榴子石主量元素数据平均值,选取了氧化物最佳配比,在高温熔融后淬火得到了石榴石单矿物标样,后续会对该标样进行原位测试分析,与SN-MC-ICP-MS数据进行匹配定值。