岛弧火山岩的K同位素示踪
编号:1017
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更新:2023-04-09 19:42:04 浏览:586次
特邀报告
摘要
近年来,K同位素作为重要的非传统稳定同位素体系,在地球和行星科学研究中取得了重要的进展。由于K具有流体活动性,在一些地质过程中具有明显的同位素分馏,使其成为潜在的地质示踪剂,并得到广泛应用。为进一步拓展K同位素的应用范围,本文对环太平洋的岛弧火山岩开展了K同位素研究。根据前人研究,这些火山岩大致可以分为三类:(1)日本Setouchi火山岩,这些岩石在形成过程中很可能受到了沉积物交代的影响;(2)Kurile和Panama火山岩,它们在形成过程中很可能受到了俯冲带流体交代的影响;以及(3)Aleutians、Panama、Cerro Pampa-Cook Island、Fiji和Kamchatka埃达克岩。我们的结果表明,这批岛弧火山岩具有明显的同位素变化,日本Setouchi火山岩的δ41K值偏低,δ41K变化范围-0.86‰ ~ -0.38‰,结合其它的地球化学证据,这一低K同位素组成支持其源区受到了沉积物交代的影响;相比之下,Kurile和Panama火山岩δ41K值较高(-0.36‰ ~ +0.02‰),其δ41K值与Ba/Th呈正相关,与Th/La呈负相关,这很可能表明蚀变洋壳脱水释放的具有重K同位素的流体加入到了地幔源区。另外,我们发现埃达克岩也具有重的K同位素组成,其δ41K值变化范围为-0.44‰ 到-0.01‰。结合其它的地球化学数据,低SiO2(< 56 wt.%)的埃达克岩可能是由地幔楔来源为主,并叠加了蚀变洋壳来源熔体的交代作用,而高SiO2(> 56 wt.%)的埃达克岩主要是由蚀变洋壳经过脱水熔融形成的。研究结果表明K同位素在示踪俯冲带物质循环方面能起到一定的作用。
关键词
钾同位素,岛弧火山岩,板片熔融,地幔楔,板片脱水
稿件作者
田恒次
中国科学院地质与地球物理研究所
滕方振
美国华盛顿大学(西雅图)
陈欣阳
成都理工大学
Ilya N.Bindeman
University of Oregon
Jeffrey G.Ryan
University of South Florida
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