PACMANUS热液区Si-Fe-Mn氧化物的Sr、Nd、Pb同位素特征及其对热液活动的指示

摘要

无定形Fe和Mn氧化物以及硅的沉积体广泛分布于洋中脊、弧后盆地和海山等不同地质背景的海底热液区.Fe-Mn氧化物按照成因不同主要分为三种类型:①从海水中通过加积作用沉淀在坚硬基岩上的水成成因Fe-Mn氧化物;②从沉积物孔隙水中沉淀形成的具有成岩成因和水成成因Fe-Mn氧化物;③从热液流体中直接沉淀形成的具有相对纯净的Fe-Mn氧化物。从海水中缓慢沉淀形成的铁锰结核/壳是研究大洋演化的理想材料，利用水成成因的铁锰结核/结壳的Sr、Nd、Pb同位素可以有效了解古海洋演化历史。热液产物的Sr、Nd、Pb同位素是示踪成矿物质来源，了解海底热液演化过程的灵敏工具。Sr同位素能够指示热液活动中海水的演化路径。由于Pb在化学性质上与其他亲铜元素具有相似性，因此Pb同位素可以有效的示踪成矿金属的来源。而Nd同位素可以有效的识别热液产物中陆源物质的输入。具有热液成因的Si-Fe-Mn氧化物能够为热液活动的发展、演化提供指示，加深对整个成矿过程的理解，同时也可以作为示踪古代热液系统的有效工具.