印度洋中脊玄武岩钙、镁同位素组成

摘要

与太平洋及大西洋MORB相比,印度洋MORB具有不同的同位素组成,如较低的平均143Nd/144Nd及206Pb/204Pb值、较高的平均87Sr/86Sr值.印度洋MORB同位素组成异常的特征被命名为DUPAL anomaly.目前为止,造成该异常的原因仍存在不同的认识,这些认识包括:包含少量大洋沉积物的蚀变洋壳的混染、地幔柱-洋脊相互作用、拆沉下地壳的混染等.研究表明，印度洋MORB较上地幔低的钙同位素组成不是海水蚀变、岩浆演化及分离结晶造成的，而是混入了再循环的古老海相沉积碳酸盐。古老海相沉积碳酸盐具有低镁钙同位素组成、高锶同位素组成的特征。由于地幔中富集了地球中>99%的镁，所以一定量的古老海相沉积碳酸盐的加入对MORB源区镁同位素组成的影响很难检测出来；但碳酸盐中的钙含量远高于地幔含量，所以一定量的古老海相沉积碳酸盐的加入可对MORB源区钙同位素组成造成较大的影响。基于钙、锶同位素组成的模拟计算结果表明，约2%~5%的古老海相沉积碳酸盐进入印度洋MORB源区。印度洋MORB玄武岩的钙、镁同位素示踪表明，钙同位素比镁同位素示踪地幔中的再循环碳酸盐灵敏，且再循环碳酸盐进入地幔是全球钙和碳循环的重要组成部分。