西太平洋海底海山富钴结壳惰性气体同位素组成及其来源

• 作者: 何高文 叶先仁 孙晓明 张美 王生伟 薛婷 陆红锋
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 惰性气体 同位素组成 成因 富钴结壳 海山 太平洋
• 年，卷（期）: 2006,（9）
• 页码范围: 2331-2340
• 页数: 10页
• 分类号: P5
• 字数: 7848字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-0569.2006.09.008

摘要

采用高真空气体质谱系统测定了西太平洋麦哲伦海山富钴结壳不同层圈及其基岩的惰性气体丰度和同位素组成,结果显示:(1)西太平洋富钴结壳主要是水成成因,其中惰性气体来源不同,He绝大多数来自宇宙尘(IDPs),少量来自陆源风成微粒;Ar主要来自海水溶解的大气,少量来自陆源风成微粒或沉积岩建造水;Ne和Xe主要来自海水中溶解大气,少量来自宇宙尘;(2)在具三层结构的结壳中,亮煤层(致密层)的惰性气体同位素相对外层和疏松层有较大的不同,显示大洋磷酸岩化对早期沉积的结壳惰性气体组成有较大的影响,如导致4He的升高和3He/4He的显著降低;(3)太平洋富钴结壳玄武岩基岩的3He/4He非常低,为0.0095～0.074Ra,与本区磷块岩基岩(0.087Ra)相似,而远低于正常海底玄武岩的3He/4He比值,显示这些基岩曾与富含放射性成因4He和P的上升洋流或沉积物中建造水发生过水/岩反应,这个过程将释放出较多的成矿元素,有利于富钴结壳的形成.海底海山玄武岩中较低的He同位素组成可作为富钴结壳的找矿标志之一.