“深地资源勘查开采”专项
                燕山期重大地质事件的深部过程与资源效应
玄武岩Sr-Nd-Pb同位素揭示Carlsberg洋脊地幔不均一性
2017-03-05 22:56

玄武岩Sr-Nd-Pb同位素揭示Carlsberg洋脊地幔不均一性

印度洋玄武岩相比于太平洋和大西洋玄武岩具有明显的Dupal异常,表现为更高的87Sr/86Sr和更低143Nd/144Nd,并且在相同的206Pb/204Pb时,具有更高的207Pb/204Pb208Pb/204Pb,暗示印度洋地幔具有独特的化学成分。Dupal异常的成因众说纷纭,目前尚未有明确的定论,对印度洋中脊玄武岩的研究是揭示这种异常成因的有效手段。

                         

   1研究区域

本文通过对印度洋北部Carlsberg洋脊(CR)四个站位玄武岩全岩主微量元素和Sr-Nd-Pb同位素分析,结合已发表的玄武岩数据,获得以下结果:(1CR洋脊玄武岩化学成分受结晶分异影响较小,主要受地幔源区成分控制。(2)部分玄武岩富集KRb等大离子亲石元素,暗示地幔源区可能遭受富集成分改造。(3)发现了CR洋脊迄今为止Pb同位素最高而Nd同位素最低的玄武岩。(4Pb同位素显示CR3-4°N玄武岩源区受大陆上地幔混染,而CR-9-10°N玄武岩源区受大陆下地壳(或岩石圈地幔)混染。(5CR9-10°N具有印度洋玄武岩中最低的Pb同位素组成,代表印度洋地幔极端端元组分。

                               

    图2CR洋脊玄武岩Sr-Nd-Pb同位素

本文的主要贡献在于:(1)拓展了CR洋脊玄武岩同位素范围。(2)揭示了CR洋脊地幔化学成分在区域尺度上存在明显的不均一性。(3)表明了CR洋脊地幔中存在大陆地幔的残留物质。(4)暗示了在印度洋的形成过程中发生了广泛的大陆-大洋地幔相互作用,并且大陆地幔物质能够长时间保存,从而对印度洋Dupal地幔异常的形成产生重要影响。

该论文于近期发表在Marine Geophysical Research 上,第一作者为国家海洋局第二海洋研究所陈灵博士。本研究成果受国家重点研发计划“深地资源勘查开采”(2016YFC0600402)第一资助。

论文信息:

Chen, L., Tang,L.M., Yu, X., et al., 2017. Mantle source heterogeneity and magmatic evolutionat Carlsberg Ridge (3.7oN): constrains from elemental and isotopic (Sr, Nd, Pb)data. Mar Geophys Res, DOI 10.1007/s11001-016-9292-1.

论文链接:

Mantle sourceheterogeneity and magmatic evolution at Carlsberg Ridge (3.7oN): constrainsfrom elemental and isotopic (Sr, Nd, Pb) data


 
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