大西洋中脊26°S玄武岩岩石成因及构造意义:来自Hf同位素的约束
大西洋中脊是慢速扩张洋脊的典型代表.本文以大西洋中脊26°S地区脊轴及海山玄武岩代表性样品为研究对象,开展系统的Sr-Nd-Pb-Hf同位素研究,并结合已发表的数据,探讨研究区玄武岩成因及地幔源区性质和演化,旨在为认识地幔不均一性和地幔柱-洋脊相互作用方式提供关键证据.样品主-微量元素与Sr-Nd-Pb-Hf同位素分析结果表明,所有样品均显示同位素富集的N-MORB特征.此外,大西洋26°S玄武岩主微量元素和同位素具有较大的变化范围,且同位素之间呈现出良好的相关关系,表明其是亏损软流圈地幔熔融的结果,但有富集组分参与.结合元素和同位素特征以及Sr-Nd-Hf同位素定量模拟结果,富集组分可能为Tristan da Cunha地幔柱残余组分,显示EM Ⅰ型富集地幔特征.同位素定量模拟结果表明:海山玄武岩地幔源区组成为约90％～95％的亏损组分和10％～5％的富集组分;而脊轴玄武岩地幔源区富集组分较少(＜5％).点位6、7海山玄武岩样品显示高放射成因Pb同位素组成,符合Dupal异常边界条件.定量计算表明,造成其异常的原因可能与EM Ⅰ型组分参与有关,这与同位素定量模拟结果相吻合.本文研究的同位素不同程度富集N-MORB可能的成因机制为:远端地幔柱-洋脊相互作用,即Tristan da Cunha地幔柱距离洋脊＞1000km,地幔柱在运移至大西洋中脊的过程中,岩石圈厚度明显变薄,为减压熔融的发生提供了良好条件,使残余地幔柱物质不相容元素亏损,但同位素组成保留源区富集的特征.地幔柱残余物质到达大西洋中脊下方后,参与洋脊地区减压熔融,最终形成研究区不相容元素亏损且同位素富集的N-MORB.因此,本文研究的同位素富集的N-MORB可能记录了远端柱-脊相互作用和洋脊之下富集地幔柱物质再熔融的过程,为认识地幔不均一性提供了新的岩石学和地球化学证据.因此,地幔柱-洋脊相互作用不仅是E-MORB的可能成因,对理解N-MORB形成也有十分重要的意义.
地幔不均一性、大洋玄武岩、地幔端元、Sr-Nd-Pb-Hf同位素、柱-脊相互作用
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P588.145;P597.2(岩石学)
青岛海洋科学与技术试点国家实验室山东省专项;国家自然科学基金;自然资源部深地动力学重点实验室开放基金
2023-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共14页
2365-2378
