蚀变洋壳的锂(Li)同位素组成及其指示意义:以 IODP U1502B 钻孔为例
文献类型:学位论文
作者 | 刘红玲1,2![]() |
答辩日期 | 2023-05 |
授予单位 | 中国科学院大学 |
授予地点 | 中国科学院深海科学与工程研究所 |
导师 | 田丽艳 |
关键词 | 锂(Li) 洋壳蚀变过程 同位素分馏 IODP U1502B 钻孔 南海 |
学位名称 | 理学硕士 |
学位专业 | 海洋地质 |
英文摘要 | 洋壳自大洋中脊形成到俯冲进入地幔之前,与流体(如海水和热液流体)在海底表面及洋壳内部会发生广泛的水−岩相互作用,这个过程可以导致元素在水圈和岩石圈之间的迁移。锂(Li)元素对流体活动敏感,在海水及热液蚀变过程中存在明显的同位素分馏,因此其含量和同位素比值变化可以记录洋壳蚀变作用的重要信息,为探究地球表层和深部的物质及能量流通奠定基础。但与低温蚀变过程相比,Li同位素体系在洋壳高温蚀变过程中的应用及其同位素分馏影响因素的认知仍然较为模糊。 本研究以国际大洋发现计划(IODP)U1502B钻孔的9个蚀变基岩样品为对象,开展了详细的岩相学和全岩地球化学研究。测试结果表明U1502B钻孔蚀变基岩样品的原岩为拉斑玄武岩,具有富集洋中脊玄武岩(E-MORB)的微量元素特征,但遭受了不同程度的热液改造,蚀变矿物组合指示水−岩相互作用发生在240 − 500 ℃的高温条件下,是研究洋壳高温蚀变过程的理想样本。 具体来说,与新鲜MORB相比,本研究中的U1502B钻孔高温蚀变玄武岩样品具有明显的低CaO含量,高Na2O、K2O、LOI(烧失量)含量,高Sr元素含量和高87Sr/86Sr比值特征;而其Li含量(4.82 − 11.56 ppm)整体偏高,同位素组成偏轻(-3.8 − +1.4‰)。计算结果表明在钻孔上部(880 mbsf以浅),蚀变玄武岩的Li增量(ΔLi)大于0,并且全岩Li含量与水−岩比值(W/R)表现出良好的正相关,因此推测其Li含量的富集是后期叠加的低温海水蚀变作用导致。此外,根据全岩的δ7Li值与W/R、蚀变程度、各种次生矿物含量等参数的相关性,可以进一步得出蚀变环境和绿泥石矿物沉淀对洋壳高温蚀变过程中Li同位素分馏具有重要影响。另一方面,随取样深度的增加,U1502B钻孔高温蚀变玄武岩的Li含量和δ7Li值逐渐趋向新鲜MORB,绿泥石含量逐渐降低,表明玄武岩蚀变程度随着距水−岩反应界面深度的增加而减小。 U1502B钻孔高温蚀变玄武岩的Li同位素特征,指示了该钻孔的热液流体循环经历了一个较为完整的演化过程,蚀变流体以高温热液为主,且含有少量海水。 因此,今后的研究可以考虑利用高温蚀变玄武岩的Li同位素体系探索区域热液流体循环过程。 |
语种 | 中文 |
源URL | [http://ir.idsse.ac.cn/handle/183446/10249] ![]() |
专题 | 深海科学研究部_深海地质与地球化学研究室 |
作者单位 | 1.中国科学院深海科学与工程研究所 2.中国科学院大学 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘红玲. 蚀变洋壳的锂(Li)同位素组成及其指示意义:以 IODP U1502B 钻孔为例[D]. 中国科学院深海科学与工程研究所. 中国科学院大学. 2023. |
入库方式: OAI收割
来源:深海科学与工程研究所
其他版本
除非特别说明,本系统中所有内容都受版权保护,并保留所有权利。