海底多金属结核和富钴结壳的He同位素对比研究

摘要

对东太平洋海盆C-C区海底多金属结核及西太平洋马绍尔地区富钴结壳的He同位素组成进行了对比研究.发现结核的3He/4He比值普遍较高,为(1.73～13.26)×10-5.所有结核样品的3He/4He比值均高于MORB的平均3He/4He比值,有些样品的3He/4He比值甚至高于地幔热柱的值.磁性部分相对非磁性部分3He/4He比值和4He含量均明显偏高.结壳的3He/4He比值相对较低,变化范围为6.05×10-8～8.08×10-5.在3He-4He图上大部分结壳的He同位素数据点均位于MORB和地幔热柱的He同位素分布区及其附近.粒径小于10 μm的宇宙尘含有极高的3He/4He比值和4He含量,微量宇宙尘的加入即可造成地内物质的3He/4He比值明显偏高.在3He-3He/4He图上,结核、结壳及深海沉积物的He同位素数据点均沿着宇宙尘与陆壳物质的混合曲线分布.表明海底多金属结核和富钴结壳的He同位素异常均是由宇宙尘注入引起的.结核中宇宙尘的含量相对较高,约1×10-6;结壳中宇宙尘的含量相对较低,且分布不均匀,约为(80～800)×10-9.