| 俯冲带中大理岩与榴辉岩的Mg- Fe- C- O同位素迁移 |
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| 引用本文： | 闫伟豪,王勤,李伟强.俯冲带中大理岩与榴辉岩的Mg- Fe- C- O同位素迁移[J].地质学报,2022,96(2):500-516. |
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| 作者姓名： | 闫伟豪 王勤 李伟强 |
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| 作者单位： | 南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京大学地球科学与工程学院,江苏南京,210023 |
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| 基金项目： | 本文为国家自然科学基金项目（编号 41622301和41590623）资助的成果。 |
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| 摘 要： | 碳酸盐岩和碳酸盐化岩石是俯冲带中碳的主要地质载体。俯冲- 折返的超高压变质岩记录了俯冲隧道中流体- 岩石的相互作用与元素迁移，是研究地球内部元素循环的重要媒介。本文采集了大别造山带罗家岭互层状产出的大理岩和榴辉岩，建立了横跨岩性界面的矿物组成、显微结构和Mg- Fe- C- O同位素剖面。大理岩中主要组成矿物为白云石，其次为方解石、石英、黑云母和绿帘石等。靠近榴辉岩，大理岩中的方解石含量逐渐升高，在大理岩和榴辉岩界面中方解石是主要的碳酸盐矿物。榴辉岩经历了角闪岩相的退变质作用，主要组成矿物为石榴子石、角闪石、石英和云母，含少量方解石和白云石。罗家岭大理岩的δ26Mg（相比于DSM- 3标样）值为-1. 66‰~-1. 51‰。相对于玄武质原岩（δ26Mg=-0. 25‰），罗家岭榴辉岩具有轻Mg同位素组成（δ26Mg=-1. 48‰~-1. 25‰）。大理岩的δ56Fe（相比于IRMM- 14标样）值为-0. 62‰~-0. 56‰，榴辉岩具有较重的Fe同位素组成（δ56Fe=0. 16‰~0. 45‰）。大理岩和榴辉岩中的碳酸盐矿物具有显著的C- O同位素变化（δ13C=-3. 4‰~2. 2‰，δ18O=7. 6‰~14. 3‰），且δ13C与δ18O呈正相关关系。研究结果表明：大理岩和榴辉岩界面的机械混合作用使榴辉岩中含有孤立的碳酸盐矿物，并促进了大理岩和榴辉岩之间的反应，但是机械混合作用影响范围只有几厘米。俯冲带中的流体活动促进了大理岩中白云石分解和元素迁移，使榴辉岩获得大理岩的轻Mg同位素信号，甚至直接携带碳酸盐矿物进入地幔。从大理岩到榴辉岩Fe同位素的扩散迁移可以导致榴辉岩具有较重的Fe同位素组成，而大理岩具有较轻的Fe同位素组成。碳酸盐化榴辉岩是驱动地球深部碳循环和造成地幔Mg同位素不均一性的重要载体。
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| 关 键 词： | 大别山 大理岩 榴辉岩 镁同位素 铁同位素 碳氧同位素 碳酸盐化 |
| 收稿时间： | 2021/4/19 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2021/6/30 0:00:00 |
Behavior of Mg- Fe- C- O isotopes at the contact zone between marble and eclogite in subduction zones |
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| Yan Weihao,Wang Qin,Li Weiqiang.Behavior of Mg- Fe- C- O isotopes at the contact zone between marble and eclogite in subduction zones[J].Acta Geologica Sinica,2022,96(2):500-516. |
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| Authors: | Yan Weihao Wang Qin Li Weiqiang |
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| Institution: | State Key Laboratory for Mineral Deposits Research, Nanjing University, Nanjing, Jiangsu 210023, China |
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| Keywords: | Dabie Mountain marble eclogite magnesium isotope iron isotope carbon and oxygen isotopes carbonation |
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