太平洋Fe-Mn结壳He,Ne,Ar同位素特征与来源

• 作者: 刘季花 卜文瑞 张铭杰 石学法
• 来源期刊: 中国科学D辑
• 学科: 地球科学
• 关键词: Fe-Mn结壳 稀有气体 同位素地球化学 地幔不均一性 太平洋
• 年，卷（期）: 2007,（2）
• 页码范围: 244-253
• 页数: 10页
• 分类号: P7
• 字数: 8004字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1006-9267.2007.02.012

摘要

对太平洋海山Fe-Mn结壳最表层样品的稀有气体同位素丰度与组成测定发现, Fe-Mn结壳稀有气体存在如下特征: ① He, Ar同位素丰度与组成存在明显的分组现象, 分别命名为低3He/4He型和高3He/4He型; ②低3He/4He型样品4He丰度高(平均为191×10-9 cm3·STP·g-1), 4He, 20Ne和40Ar丰度变化范围大(分别为42.8×10-9～421×10-9, 5.40×10-9～141×10-9和773×10-9～10976×10-9 cm3·STP·g-1); 高3He/4He型样品4He丰度低(平均为11.7×10-9 cm3·STP·g-1), 4He, 20Ne和40Ar丰度变化范围小(分别为7.57×10-9～17.4×10-9, 10.4×10-9～25.5×10-9和5354×10-9～9050×10-9 cm3·STP·g-1); ③低3He/4He型样品3He/4He比值(R/RA=2.04～2.92)远低于MORB值(R/RA=8±1), 40Ar/36Ar比值(447～543)明显较大气值(295.5)高; 高3He/4He型样品3He/4He比值(R/RA=10.4～12.0)略高于MORB值(R/RA=8±1), 40Ar/36Ar比值(293～299)接近大气值; ④所有样品的Ne同位素组成(20Ne/22Ne和21Ne/22Ne比值分别为10.3～10.9和0.02774～0.03039)与38Ar/36Ar比值(0.1886～0.1963)变化都很小, 无明显分组, 且与大气相应值(38Ar/36Ar, 20Ne/22Ne, 21Ne/22Ne比值分别为0.187, 9.80和0.029)接近. 样品的稀有气体组成与区域不均一性表明, 稀有气体主要来自下地幔, 低3He/4He型与高3He/4He型样品的稀有气体同位素组成分别类似于HIMU型和EM型富集地幔特征. 具有HIMU型稀有气体同位素组成特征的低3He/4He型结壳产出于麦哲伦海山、马尔库斯-威克海岭、马绍尔海山链和中太平洋海山, 具有EM型稀有气体同位素组成特征的高3He/4He型结壳产出于莱恩群岛海山链, 可能暗示了麦哲伦海山、马尔库斯-威克海岭、马绍尔海山链和中太平洋海山起源于HIMU型下地幔源区, 莱恩群岛海山链起源于EM型下地幔源区, 这与海山基底玄武岩研究得到的结果相吻合. 源区性质的差异是Fe-Mn结壳稀有气体明显分组的根本原因, 地幔脱气作用使得样品的稀有气体核素丰度同步降低, 而源区放射性成因核素的积累对Fe-Mn结壳稀有气体核素丰度和同位素比值的影响甚微.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张铭杰	兰州大学资源环境学院	44	736	15.0	25.0
2	石学法	国家海洋局第一海洋研究所海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室	80	695	14.0	23.0
3	刘季花	国家海洋局第一海洋研究所海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室	26	195	9.0	13.0
4	卜文瑞	中国科学院海洋研究所	5	23	3.0	4.0