华北岩石圈地幔的改造过程:锂同位素证据

摘要

锂(Li)是最轻的金属元素,它有两种稳定同位素(6Li和7Li).由于Li具有中等不相容性、强烈的流体活动性以及同位素之间较大的质量分馏等特点,所以Li同位素体系在示踪风化作用和壳幔物质再循环等与流体有关的过程中显示了独特的优越性.目前,大家对华北岩石圈地幔演化过程的认识仍然存在一些分歧.本文希望通过对华北典型地区(华北中部的汉诺坝、繁峙、鹤壁、华北东部的青岛、龙岗)玄武岩中地幔捕虏体的Li同位素研究,为上述问题的探讨提供新的依据.研究认为，华北不同地区岩石圈地幔所经历的改造过程不同：华北中部既有同位素组成高度不均一的古老岩石圈地幔的残留，又有软流圈熔体改造之后的地幔；而华北东部古老的岩石圈地幔经历了再循环地壳和软流圈的流体/熔体的强烈改造、转变成为同位素相对均一的“大洋型”地幔。δ7Li变化范围较大，相比之下，华北东部多数地幔橄榄岩具有相对均一的Li含量（接近正常地幔）。