钛同位素成示踪岩浆进程新钥匙

 

火山或岩浆浸染是将地球深部物质和能量带到地表或地壳浅部的独一途径。因此，领略岩浆浸染产生和成长进程等于相识地球内部物质与能量传输的重要手段。在这方面，应用Li、Mg、Fe、Ca和Zn等新兴的非传统金属不变同位素举办测定示踪浸染显著，也是当今地球科学规模成长最快的新兴学科，为办理重大地学问题带来了全新视野。

 

金属钛（Ti）同位素长短传统不变同位素地球化学中的一个新的研究偏向，在示踪岩浆进程中大概存在不行替代的重要浸染。

 

为了更好地领略岩浆进程中Ti同位素分馏，中国科学院地质与地球物理研究所副研究员赵新苗与中国地质科学院地质研究所研究员唐索寒和朱祥坤，以及中国科学院院士、西北大学传授张宏福等相助，在中国地质科学院地质研究所自然资源部同位素地质重点尝试室乐成成立了高精度的Ti同位素测定要领，并对来自世界各地差异地质配景的约60件洋中脊玄武岩、弧后玄武岩、夏威夷Kilauea和Koolau洋岛玄武岩、中海内蒙古海拉尔盆地火山岩等样品的Ti同位素构成举办具体研究。其功效表白：Fe-Ti氧化物不饱和的火山岩（SiO2含量5 wt%），其δ49/47Ti构成范畴有限（-0.04‰～0.08‰），不随岩浆分异而变革；而Fe-Ti氧化物饱和的火山岩（SiO2含量> 54 wt%，MgO含量< 5 wt%）δ49/47Ti变革显著(0.01‰～1.91‰)，并与SiO2含量呈正相关，与MgO含量呈负相关。该成就颁发于《矿物学和岩石学孝敬》。

 

文章作者认为，因为Fe-Ti氧化物对比共存的熔体更富集轻Ti同位素，其疏散结晶会导致残余岩浆相应地富集重Ti同位素构成。他们又团结前人的研究功效，进一步证实岛弧配景火山岩和地幔柱相关火山岩Ti同位素构成与MgO和SiO2的干系存在显著差异，这主要受控于岩浆分异水平，及身分和Fe-Ti氧化物身分，出格是磁铁矿身分的差异配合节制。

 

相关专家认为，该研究不只富厚了非传统不变同位素地球化学理论体系，并且在领略地球的岩浆进程和示踪岩浆成因的动力学等方面具有重要潜力。

 

相关论文信息：https://doi.org/10.1007/s00410-020-01704-1

 

 

 

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