[口头报告]两阶段地幔熔融过程导致大陆板内玄武岩Zn-Sr-Nd同位素的解耦

两阶段地幔熔融过程导致大陆板内玄武岩Zn-Sr-Nd同位素的解耦
编号：443 稿件编号：120 访问权限：私有 更新：2023-04-14 18:06:27 浏览：372次 口头报告

报告开始：2023年05月07日 14:00 （Asia/Shanghai）

报告时间：10min

所在会议：[2A] 2A、地球化学 » [2A-2] 2A-2 地球化学

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摘要
一般情况下，Zn同位素组成高于亏损地幔（DMM）或洋中脊玄武岩（MORB）的洋岛玄武岩（OIB）同时也会具有富集的Sr-Nd 同位素特征（即，耦合的Zn-Sr-Nd同位素组成），这表明OIB源区含有再循环的碳酸盐化榴辉岩组分。相反，具有高Zn同位素比值的大陆板内玄武岩通常却表现出亏损的Sr-Nd同位素特征（即，Zn-Sr-Nd同位素解耦）。为了阐明大陆板内玄武岩Zn-Sr-Nd同位素组成解耦的原因，我们对同时包含耦合和解耦Zn-Sr-Nd同位素特征的浙江新生代玄武岩进行了研究。这些玄武岩的地球化学组成随着时间-空间具有系统变化：早期内陆的低硅玄武岩具有中等富集的Sr-Nd同位素特征和高的δ66Zn（耦合的Zn-Sr-Nd 同位素组成，类似于OIB）；晚期沿海的高硅玄武岩随着SiO2和87Sr/86Sr的增加以及随着碱含量和143Nd/144Nd的降低，δ66Zn逐渐显着降低（解耦的Zn-Sr-Nd 同位素组成）。这些玄武岩的地球化学组成随时间和空间的变化可以用两阶段地幔熔融过程来解释：（1）早期的低硅岩浆作用主要发生在内陆，是由含碳酸盐化榴辉岩的软流圈地幔在高压下发生部分熔融的产物。由于较厚的岩石圈限制了亏损地幔的熔融程度，因此具有富集Zn-Sr-Nd同位素特征且更易熔的碳酸盐化榴辉岩组分的地球化学信号得以保存。（2）晚期岩浆作用大多发生在岩石圈较薄的沿海地区。软流圈进一步减压熔融到更浅深度，导致亏损橄榄岩基质的贡献逐渐增加，从而稀释了易熔组分富集的同位素和微量元素地球化学信号。进一步的减压熔融以及随后岩石圈地幔的原地熔融可以解释晚期高硅玄武岩Zn-Sr-Nd同位素的解耦以及主-微量元素含量的变化。我们进一步提出岩石圈厚度变化诱发的小尺度地幔对流可能是软流圈减压熔融得以发生的动力学机制。我们的研究强调了含碳酸盐化榴辉岩的软流圈减压熔融以及随后的岩石圈原地熔融不仅对板内玄武岩地幔源区中富集组分地球化学信号的保存和破坏起到了重要作用，也合理解释了大陆板内玄武岩Zn-Sr-Nd同位素信号的解耦。
关键字
玄武岩、,Zn同位素,碳酸盐化榴辉岩,岩石圈,软流圈
报告人
徐荣
中国科学院地球化学研究所

稿件作者
徐荣 中国科学院地球化学研究所
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