【摘 要】
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使用MM5400质谱计对麦哲伦海山富钴结壳和结壳基岩进行稀有气体同位素分析,以此示踪结壳形成期间的海洋环境.富钴结壳的He、Ne、Ar、Kr、Xe稀有气体同位素丰度模式与ASW(air-
【机 构】
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中国科学院气体地球化学实验室,兰州,730000中国科学院青藏高原研究所,北京,100083;
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使用MM5400质谱计对麦哲伦海山富钴结壳和结壳基岩进行稀有气体同位素分析,以此示踪结壳形成期间的海洋环境.富钴结壳的He、Ne、Ar、Kr、Xe稀有气体同位素丰度模式与ASW(air-saturated water,馋和空气的海水)的变化趋势一致,说明结壳是在与海水交换平衡的流体环境中形成的.结壳的分馏因子F3比饱和空气的海水的F3高2～3个数量级,表明其相对于海水而言是富集3He的.其相对于空气亏损3He、富集Kr和Xe的模式与高度富集3He、亏损Kr和Xe的星际尘粒的模式完全不同,暗示地球外物质并不是支配富钴结壳稀有气体同位素丰度模式的主要因素.结壳中高的R值甚至超过上地幔代表NORB(大洋中脊玄武岩)的典型值8Ra(Ra为地球大气中3He/4He比值,R为样品中3He/4He比值),揭示了热点型地幔热液对西太平洋海洋环境的局部贡献.圈层结壳的各结壳层之间的R值差异明显,各结壳层之间的R值的变化趋势是“较高→最高→较高”,结壳中层具有高达15.60Ra的R值,明显有深部地幔流体的加入,这进一步表明滋养结壳生长的热液环境本质上是源于地幔柱型的热点热液.玄武质基岩具有较低的R值,说明该类基岩在形成时严重混染有地壳物质,也说明结壳的物源并非来自玄武质基岩.结壳的40At/36Ar比值接近于饱和空气的海水值,也表明结壳的成矿流体与周围海水发生了充分的交换.
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