地幔包体中单斜辉石与斜方辉石间钙同位素的分馏:对地幔钙同位素组成的制约

摘要

本次实验完成于广州地球化学研究所同位素国家重点实验室，利用Triton-TIMS进行测量，双稀释剂法矫正仪器分馏，测量结果用δ44Ca=(44Ca/40Ca)Sample/(44Ca/40Ca)SRM915a表示。岩石标样测量结果与国际其他实验室一致。其中，单斜辉石的δ44Ca组成为0.71～1.03‰，斜方辉石的δ44Ca组成为0.95～1.82‰,2SE为0.07‰，斜方辉石与单斜辉石之问存在最大1.11‰的分馏。铁同位素及钙同位素数据显示大部分样品已经达到热力学平衡，有一个样品可能受到渗滤熔体的影响，存在轻微的钙同位素不平衡。△44Caopx-cpx与斜方辉石的Ca/Mg存在很好的负相关性，说明辉石间的分馏存在成分效应，与Feng et al,2014的理论计算趋势相符。尖晶石二辉橄榄岩全岩的钙同位素组成为0.76～1.04‰，存在着明显的变化，说明地慢的钙同位素组成并不均一。可能造成这种不均一性的原因是:1.部分熔融过程优先消耗单斜辉石，轻钙同位素优先进入熔体，随着部分熔融程度的加深，残留相δ44Ca升高。2.可能存在俯冲再循环的碳酸盐及发育自碳酸盐的流体与地幔发生交代，碳酸盐富集轻钙同位素，交代会使得地慢δ44Ca降低。