利用镁同位素揭示南海地区次海盆尺度的地幔不均一性（英文）

作者：钟源; 张国良^*; 靳启桢; 黄方; 王小均; 谢烈文

来源：Science Bulletin, 2021, 66(07): 740-748.

对分别位于南海东部和西南两个次海盆的IODP站位U1431和U1433获得的洋壳玄武岩进行的地球化学分析显示,南海两个次海盆的地幔之间存在化学组成和岩性上的根本差异.为了进一步厘清该大尺度不均一性的成因,我们对站位U1431和U1433的玄武岩进行了镁同位素组成分析.结果显示,站位U1431玄武岩的镁同位素组成和正常地幔相似(δ26Mg=–0.27‰±0.06‰, 2s. d., n=10),而站位U1433玄武岩则更富集重镁同位素(δ26Mg=–0.20‰±0.08‰, 2s. d., n=8).通过分析两个站位玄武岩的镁同位素组成与主微量元素及Sr–Nd–Pb–Hf同位素之间的耦合关系,我们提出南海西南次海盆的地幔中存在拆沉的大陆弧岩石圈,而东部次海盆地幔额外受到了附近海南热点低δ26Mg富集物质的混染.本研究从镁同位素视角揭示了南海地幔的次海盆尺度不均一性的成因,对约束南海地区的构造演化历史有重要意义.对分别位于南海东部和西南两个次海盆的IODP站位U1431和U1433获得的洋壳玄武岩进行的地球化学分析显示,南海两个次海盆的地幔之间存在化学组成和岩性上的根本差异.为了进一步厘清该大尺度不均一性的成因,我们对站位U1431和U1433的玄武岩进行了镁同位素组成分析.结果显示,站位U1431玄武岩的镁同位素组成和正常地幔相似(δ26Mg=-0.27‰±0.06‰,2s.d.,n=10),而站位U1433玄武岩则更富集重镁同位素(δ26Mg=-0.20‰±0.08‰,2s.d.,n=8).通过分析两个站位玄武岩的镁同位素组成与主微量元素及Sr-Nd-Pb-Hf同位素之间的耦合关系,我们提出南海西南次海盆的地幔中存在拆沉的大陆弧岩石圈,而东部次海盆地幔额外受到了附近海南热点低δ26Mg富集物质的混染.本研究从镁同位素视角揭示了南海地幔的次海盆尺度不均一性的成因,对约束南海地区的构造演化历史有重要意义.

• 单位
  岩石圈演化国家重点实验室; 大陆动力学国家重点实验室; 中国科学技术大学; 中国科学院; 西北大学