西太平洋Lamont海山玄武巖同位素地球化學(xué)研究.pdf

1、Lamont海山位于中太平洋海山群的西部，屬于西太平洋Marcus-Wake（馬爾庫(kù)斯-威克）海山群，作為富鈷結(jié)殼的一個(gè)重要成礦帶，其海山玄武巖被認(rèn)為是多熱點(diǎn)成因的板內(nèi)巖漿作用的產(chǎn)物，對(duì)其進(jìn)行深入研究可為揭示地幔柱與海山形成機(jī)制提供證據(jù)，也可為富鉆結(jié)殼資源勘查開(kāi)采提供重要的理論依據(jù)。
　　 本文針對(duì)拖網(wǎng)采自西太平洋Lamont海山區(qū)(21°～22°N，159°～161°E，水深為1600m～6000m)的10個(gè)玄武質(zhì)巖石樣品，在

2、前人的巖石地球化學(xué)研究基礎(chǔ)上，側(cè)重進(jìn)行Sr、Nd、Pb同位素地球化學(xué)研究。結(jié)果表明，玄武巖的Sr、Nd、Pb同位素組成均有一定的變化范圍。其中，87Sr/86Sr=0.703203～0.705152，143Nd/144Nd=0.512722～0.513070，呈現(xiàn)87Sr/86Sr比值較低而143Nd/144Nd比值略高，在Sr-Nd相關(guān)圖中，大多數(shù)樣品均投影在“地幔陣列”范圍內(nèi)，而且εNd為正值(1.64～8.43，平均為5.14)，

3、這表明地幔源區(qū)可能與虧損地幔不無(wú)關(guān)聯(lián)。但是，Lamont海山玄武巖Sr、Nd同位素組成比虧損地幔(DM)具有更低的143Nd/144Nd值和更高的87Sr/86Sr值，這不可能僅由虧損地幔物質(zhì)通過(guò)部分熔融的方式形成，而可能有其它富集地幔端元混入。樣品的Pb同位素組成為：206Pb/204Pb=18.40～19.65,207Pb/204Pb=15.54～15.67,208Pb/204Pb=38.42～39.51,在208Pb/204Pb-

4、206Pb/204Pb的相關(guān)圖上，樣品投影點(diǎn)位于NHRL的上方，且大致與之平行?！鱏r(31.18～51.52)，△7/4(-2.91～13.02)和△8/4(9.47～57.18)三個(gè)同位素參數(shù)表明，地幔源區(qū)顯示了Dupal異常的特征，證明源區(qū)含有富集地幔組分，而負(fù)的△Nd值(-0.00367～-0.00291)進(jìn)一步暗示了地幔源區(qū)的富集地幔類型應(yīng)為EMI而非EMII。較高的206Pb/204Pb比值暗示了源區(qū)含有高U/Pb比值的HM

5、U地幔組分。根據(jù)上述特征可以看出，西太平洋Lamont海山玄武巖涉及三種不同的地幔端元組分：虧損地幔(DM)、Ⅰ型富集地幔(EMI)和高U/Pb比值的HIMU地幔組分。
　　 在Sr、Nd、Pb的二元相關(guān)圖中，大部分樣品與著名的Selvagen海島玄武巖的投影范圍一致，暗示了兩者相似的成因機(jī)制。綜合Lamont海山及其它海山玄武巖的地球化學(xué)特征推測(cè)，Lamont海山玄武巖可能與形成于核幔邊界的小型地幔柱的噴溢有關(guān)，地幔柱上升過(guò)程