Kaapvaal和Siberia克拉通石榴橄榄岩的Mg-Fe同位素组成
Mg是地球和陨石的主要组成元素之一.迄今,文献中对地幔的Mg同位素组成的研究多以玄武岩、科马提岩、辉石岩以及橄榄岩包体为样品.这些样品主要为来自浅部的尖晶石相橄榄岩,反映了60km以上的上地幔同位素成分.对于来自更深部地幔的样品如石榴橄榄岩和其中共存矿物的Mg同位素组成的研究几乎没有.因此,需要对更深部来源的地幔样品进行Mg同位素研究.此外,因为Fe同位素的分馏和氧化还原过程有关,而Mg同位素则对氧逸度的变化不敏感,因此二者相结合可以更好的示踪地幔的演化过程.本文选取了前人研究程度较高的南非Kaapvaal克拉通和西伯利亚克拉通的20个石榴二辉橄榄岩和方辉橄榄岩全岩以及其中共存的29个单矿物橄榄石(Ol)、单斜辉石(Cpx)、斜方辉石(Opx)、石榴子石(Grt)和金云母(Phl),在中国科大的金属稳定同位素实验室利用Neptune plus MC-ICP-MS进行了高精度的Mg-Fe同位素组成的测试。根据对大量岩石标样、合成溶液和自然样品进行长期重复测试的基础之上,Mg-Fe同位素分析方法的长期外部精度δ26Mg和δ56Fe均为±0.05‰(2σ)。本次对于石榴橄榄岩包体的研究,将上地幔的同位素组成从60km拓展到深达180km,揭示了古老克拉通岩石圈地幔的形成和演化历史,发现了高温下矿物之间同时存在平衡和不平衡同位素分馏,加深了对更深部地幔Mg-Fe同位素的理解。
橄榄岩 镁同位素 铁同位素 岩石圈地幔 演化过程
安亚军 黄方 黄金香 W.L.Griffin 刘传周
中国科学院壳幔物质与环境重点实验室,中国科学技术大学地球和空间科学学院,合肥 230026 GEMOC ARC National Key Centre,Department of Earth and Planetary Sciences,Macquarie University,Sydney 岩石圈演化国家重点实验室,中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029
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2015-12-11(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)