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太平洋富钴结壳稀有气体地球化学特征及其成矿指示意义

卜文瑞  
【摘要】: 中西太平洋富钴结壳稀有气体核素含量和同位素组成具有明显的区域性特征。依其He同位素比值与大洋中脊玄武岩(MORB)He同位素比值的相对大小,可将富钴结壳分为低~3He/~4He型和高~3He/~4He型两类,麦哲伦海山、马尔库斯-威克海岭、马绍尔群岛海山链和中太平洋海山产出低~3He/~4He型结壳,莱恩群岛海山链产出高~3He/~4He型结壳。 富钴结壳稀有气体以下地幔来源为主,低~3He/~4He型与高~3He/~4He型结壳稀有气体特征的差异是二者产出海山链下地幔源区类型不同的表现。低~3He/~4He型结壳中的稀有气体主要来自受俯冲再循环大洋地壳影响的HIMU型地幔源区,高~3He/~4He型结壳中的稀有气体主要来自受捕获大气组分沉积物再循环作用影响的EM型地幔源区。地幔源区类型的差异是引起两类结壳稀有气体组成差异的根本原因。 富钴结壳铂族元素(PGE)特征随海山链而变化,PGE各元素之间也有明显的分异,暗示了结壳PGE来源的多样性和富集机制的差异性。地外物质对富钴结壳PGE的贡献有限,富钴结壳PGE主要来自海底幔源岩石的蚀变作用和陆源物质输入。PGE来源印证了富钴结壳稀有气体的地幔来源说。 大洋岛屿玄武岩(OIB)低温蚀变作用研究和质量平衡理论计算表明,OIB低温蚀变作用为海水提供了大量金属,OIB是富钴结壳重要的矿源场。地幔在富钴结壳成矿中起着重要的作用。


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