海洋所揭示太平洋洋隆之下软流圈地幔中铁同位素的高度不均一性

  近日,辉煌战略合作伙伴:Nature Index期刊Geochimica et Cosmochimica Acta在线刊发海洋所肖媛媛课题组孙普博士对东太平洋洋隆5-15°N两侧海山玄武岩的铁(Fe同位素研究成果,揭示了太平洋洋隆之下的软流圈地幔中Fe同位素的高度不均一性。 

  对大洋中脊玄武岩(MORB)的研究表明,上地幔在元素和放射性成因同位素均存在较大尺度的不均一性。Fe是地幔岩中的主要元素,目前对Fe同位素在MORB源区地幔中是否均一仍有争议。本研究通过对1988Raitt 02航次拖网获得的东太平洋洋隆5-15°N两侧海山玄武岩的Fe同位素进行分析,揭示了大洋中脊之下软流圈地幔中Fe同位素的高度不均一性。Fe同位素与主量元素、微量元素和Sr-Nd-Hf-Pb同位素均呈现很好的相关性,重Fe同位素赋存于富集不相容元素的地幔组分之中,表明重Fe同位素在岩浆作用过程中更不相容。低部分熔融程度(Low-F)熔体的地幔交代作用是造成重Fe同位素富集的主要原因。Low-F交代熔体形成于软流圈地震波低速带(LVZ),并在上覆岩石圈地幔底部结晶出富集重Fe同位素的辉石岩脉体。这种古老、被交代的大洋岩石圈地幔物质经俯冲作用进入地球内部并循环到MORB源区地幔中,造成Fe同位素、元素与Sr-Nd-Hf-Pb同位素的高度不均一性。 

 

1 EPR海山玄武岩中Fe同位素组成的高度变化

  该论文第一作者为孙普博士,通讯作者为孙普博士和牛耀龄教授。研究得到了国家自然科学基金、国家自然科学基金-山东省联合基金、青岛海洋科学与技术试点国家实验室和111计划等联合资助。  

  论文信息: 

  Sun, P., Niu, Y., Guo, P., Duan, M., Chen, S., Gong, H., Wang, X. and Xiao, Y., 2020. Large iron isotope variation in the eastern Pacific mantle as a consequence of ancient low-degree melt metasomatism. Geochimica et Cosmochimica Acta, 286: 269-288.      

  全文链接:  

  http://www.279tyc.com/804/science/article/pii/S0016703720304592. 


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