天下采票地質地球所揭示Fe-Mg同位素可制約制造動

文章来源:Erron 时间:2018-12-27

  地質地球所揭示Fe-Mg同位素可制約制造動工蛇綠巖的形成演化過程

 

  鐵(Fe)和鎂(Mg)作為地幔中次要的組成元素能够无效地指示地幔演化和深部過程 。近年來開展的地幔Fe-Mg同位素研95-96賽季客場對陣八一時曾砍下32分的高分讨标明:幔源巖漿的Fe同位素差異與局部熔融水平有關,而局部熔融幾乎不會導致地幔源區的Fe同位素分餾;地幔具有均一的Mg同位素組成,局部熔融過程中不發生Mg同位素分餾(圖1);地幔交代作用形成的Fe-Mg同位素分餾與熔體組成和性質有關;Fe同位素分餾與氧逸度相關,Fe3+(高氧逸度)相對富集重Fe同位素 。但是,這些認識不克合了解釋高氧逸度的島弧火山巖具有比洋中脊和洋島玄武巖輕的Fe同位素特征(圖1)以及FeMg同位素的耦合關系。

  針對上述問題,地質與地球物理研讨所特提斯研讨中心副研讨員蘇本勛與协作者初次對蛇綠巖進行瞭Fe和Mg同位素研讨。他們在對西藏普蘭蛇綠巖巖石學、礦物學和地球化學研讨的基礎上,對其中地幔單元巖石和輝長巖進行瞭全巖的Fe和Mg同位素剖析。研讨結果标明:(1)西藏普蘭蛇綠巖的巖石學和地球化學特征标明其构成於大洋洋中脊,而後經歷瞭俯沖階段熔體改造;(2)其二輝橄欖巖、方輝橄欖巖、純橄巖和輝長巖的Fe同位素與局部熔融的地球化學參數顯示很好的相關性,指示在大洋中脊環境下的局部熔融能够形成明顯的Fe同位素分餾;(3)隨氧逸度和交代水平的添加,Fe同位素顯示系統的變化,提醒出弧巖漿在對地幔橄欖巖的改造過程中能够改變Fe同位素組成(圖2);(4)Mg和Fe同位素的耦合關系暗示二者在這些地質過程中具有紧密相關的地球化學行為,即局部熔融和地幔交代過程均能够形成Fe和Mg同位素的分餾(圖3) 。此外,純橄巖中異常的Fe和Mg同位素組成能够與Fe-Mg交換有關。因而,Fe和Mg同位素能够用來制約蛇綠巖的构成演化過程以及研讨純橄巖和鉻鐵礦床的成因 。

  這一结果近期發表在國際地學期刊Earth and Planetary Science Letters上(Su et al. Iron and magnesium isotope fractionation in oceanic lithosphere and sub-arc mantle: perspectives from ophiolites.Earth and Planetary Science Letters, 2015, 430: 523-532) 。

  原文鏈接

  

  圖1 洋中脊玄武巖、洋島玄武巖、玻安巖、島弧玄武巖、深海橄欖巖、地幔橄欖巖捕擄體和蛇綠巖的Fe-Mg同位素組成

  

  

圖2 普蘭蛇綠巖的Fe-Mg同位素與礦物和全巖化學的相關性圖解

  

  

圖3 普蘭蛇綠巖的Fe-Mg同位素組成的相關性圖解