长石Fe同位素组成对高分异花岗岩高δ56Fe值成因的启示
高硅花岗岩(w(SiO2)＞72％)的Fe同位素组成相对低硅样品显著偏重,其成因被解释为流体出溶、Soret扩散或分离结晶.高硅花岗岩中,由于铁镁质矿物含量极低,全岩Fe含量相当一部分赋存于长石中,显著不同于低硅花岗岩,后者的Fe几乎都存在于铁镁质矿物和磁铁矿中.这一Fe赋存状态的改变对高硅花岗岩铁同位素组成的影响尚属未知.本研究测试了大别造山带I型花岗岩中长石和其他共存矿物对的Fe同位素组成.结果显示,长石具有极重的Fe同位素组成(斜长石δ56Fe=0.557‰～1.326‰,钾长石δ56Fe=0.696‰～1.087‰,相对于IRMM-014,下同).其他硅酸盐矿物和全岩得出的结果与前人基本一致:黑云母(δ56Fe=0.002‰±0.040‰～0.115‰±0.034‰),角闪石(δ56Fe=0.106‰±0.034‰),磁铁矿(δ56Fe=0.181‰±0.034‰～0.241‰±0.034‰),全岩(0.092‰±0.037‰～0.203‰±0.029‰).长石的δ56Fe显著高于共存的其它矿物.这归因于铁在这些矿物中的赋存状态不同:长石具有极高的Fe3+/Fetot值,且Fe3+具有较低的配位数(四配位);其他矿物普遍Fe3+/Fetot值较低(除磁铁矿外),且Fe平均配位数为5～6.本研究通过测试大别造山带混合岩高硅淡色体的Fe同位素组成，证实了长石堆晶确实会导致高δ56Fe（淡色体δ56Fe=0.424‰±0.016‰～0.567‰±0.016‰)。然而，结合主微量元素和本文获得的矿物间分馏系数，对文献花岗岩Fe同位素进行综合分析表明，长石以及其他矿物的分离结晶或堆晶均无法独立解释高硅花岗岩普遍具有高δ56Fe的现象。本文结果支持高硅花岗质熔体分异阶段熔体和结晶的富Fe矿物之间的分馏可能比低硅阶段大，分离结晶会使剩余熔体的Fe同位素组成整体向重的方向演化。结合前人实验岩石学的观察，这一分馏尺度的变化可能与硅酸盐熔体中Fe的平均配位数降低有关。
花岗岩 铁同位素组成 长石 分离结晶
吴洪杰 何永胜 包蕾尔 朱传卫 李曙光
中国地质大学(北京),北京 100083
国内会议
长沙
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1-1
2015-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）