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摘要
随着全球气候变暖,生命元素C在地球各个系统的循环受到了越来越多的关注,俯冲带是地表C和深源C循环的重要场所,发育于俯冲带的蛇纹岩伴生碳酸盐岩和渗漏流体对生命的起源及全球C循环研究具有重要意义。台湾东部(简称台东)海岸山脉新生代利吉混杂岩中发育具有沉积特征的蛇纹岩碎屑角砾岩及具有较轻C同位素组成的伴生碳酸盐岩,其成因可能与马里亚纳弧前海底蛇纹岩泥火山和自生碳酸盐岩相似。本研究对台东3个蛇纹岩出露点发育的碳酸盐岩脉进行岩石学、矿物学及地球化学分析,探讨蛇纹岩伴生碳酸盐岩脉的成因。台东利吉蛇纹岩角砾碎屑岩伴生的碳酸盐岩,发育泥微晶团粒、凝块以及放射纤维状方解石和草莓状黄铁矿,总有机碳含量较高(0.11%～0.25%),可能与微生物介导的CH4厌氧氧化作用有关。利吉桥头剖面蛇纹岩巨砾中的方解石脉δ13C为-17.8‰～0.7‰,十三领碳酸盐岩δ13C为-12.8‰～-10.7‰,指示碳源很可能包括无机成因CH4的氧化与海水源碳的混合。虎头山蛇纹岩角砾中方解石脉δ13C为-3.4‰～2.9‰,指示碳源主要来自海水。这2类方解石脉大多具有平坦型REE配分模式和Eu异常特征,指示方解石脉可能形成于蛇纹岩泥火山海底蛇纹岩化流体渗漏环境。方解石脉显示Ce负异常与无异常特征,表明了复杂多变的氧化还原环境。因此,台东碎屑蛇纹岩中伴生碳酸盐岩脉可能是蛇纹岩化渗漏流体在海底附近与海水混合所致,部分可能存在无机成因CH4的微生物厌氧氧化作用的参与。
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