苗壮：稳定同位素在赋矿深部岩石矿物源区性质判别中的新应用

发布时间：2023-06-14     发布：[珠宝学院]刘芳祎     阅读：238次

   蕴含有钻石的金伯利岩、钾镁煌斑岩，以及携带有刚玉的碱性玄武岩、碱性煌斑岩、正长岩均与富集的岩石圈地幔密切相关。识别并解译岩石圈地幔的交代富集过程对圈定找矿靶区和理解矿床成因有重要的意义。同位素是示踪岩石来源与矿物生长的重要方法，以青藏高原东南缘的钾质碱性岩为例，这些正长质岩石（δ²⁶Mg = ？0.52至？0.25‰）具有比正常地幔（？0.25‰）更轻的Mg同位素组成，表明其源区可能有富Mg碳酸盐沉积物的加入；其重的K同位素组成可能来自于板片流体交代的地幔源区（图1a）。使用K-Mg同位素联合示踪，为验证前人提出的俯冲洋壳释放超临界流体及其溶解的富Mg碳酸盐一起交代上覆地幔的过程提供了重要依据（图1b）。

图1 超临界流体及其溶解的富Mg碳酸盐对Mg-K同位素的影响

 除此以外，钾是流体活动性元素和强不相容元素，其在岩浆热液阶段的大规模的迁移过程以及长石、云母等富钾矿物的分离结晶过程中很可能伴随显著的同位素分馏，这为探究流体活动以及矿物结晶分异在花岗岩-伟晶岩型关键金属矿床形成中的作用提供新的工具，将来在绿柱石、锂辉石等宝石矿床成因方面可以有更为广泛的应用。

 该研究是我院求真博士后苗壮在其博士阶段工作的重要成果，与赵志丹教授、许博教授等多位合作者共同完成。该课题受到国家自然科学基金（42121002）、青藏高原二次科考项目（2019QZKK0702）等联合资助。发表于《Geochimica et Cosmochimica Acta》：Miao, Z., Li, X.Q., Zhao, Z.D.*, Niu, Y.L., Xu, B., Lei, H.S., Wu, J.K., Yang, Y.Y., Ma, Q., Liu, D., Wang, Q., Zhu, D.C., Mo, X.X., 2023. Deciphering mantle heterogeneity associated with ancient subduction-related metasomatism: Insights from Mg-K isotopes in potassic alkaline rocks. Geochimica et Cosmochimica Acta, 348: 258–277. [IF2021=5.921]

   全文链接：https://doi.org/10.1016/j.gca.2023.03.020

   北地科学：https://www.cugb.edu.cn/bdkx/44079.jhtml