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品质最好的缅甸翡翠,蕴藏着一个地球秘密

来源 : 科技日报   2020/4/29   作者 : 吴长锋

记者从中国科学技术大学获悉,该校黄方教授团队与中国科学院地质与地球物理研究所陈意研究员合作,选择来自全球品质最好的缅甸翡翠,综合运用矿物学和硅同位素来制约俯冲带弧前流体中硅同位素组成及硅质来源。该研究成果日前发于国际矿物学和岩石学期刊《矿物与岩石学》上。

“霞绮浓披翡翠,晨光巧上珊瑚。”翡翠被誉为“玉中之王”,翡翠又称硬玉岩,是俯冲带典型的高压低温变质岩。其中,白色硬玉岩为流体直接沉淀形成,绿色硬玉岩为流体交代超基性岩形成,因而,硬玉岩可以有效地记录俯冲带流体特征。

科研人员通过研究发现,白色硬玉岩具有明显偏高的硅同位素,绿色硬玉岩及伴生富角闪石岩的硅同位素组成也有不同程度的偏重。这些数据反映形成硬玉岩的流体硅同位素组成本身偏重,通过硬玉与流体之间的分馏,推测硬玉质流体的硅同位素在0.7‰—1.2‰。

同时,硬玉岩的硅同位素与二氧化硅含量有很好的正相关关系,其斜率明显高于岩浆演化趋势线。流体与超基性岩的二元混合模型显示,绿色硬玉岩及富角闪石岩中有0%—25%不等的硅质来自流体,受流体交代越强,其硅同位素组成越重。由于深海泥质沉积物、蚀变洋壳及地幔蛇纹岩中脱出的流体硅同位素组成相对偏轻,这些富集重硅同位素的流体可能来源于具有重硅同位素的深海硅质岩的溶解。因此硅同位素可以很好地示踪流体中溶质来源。

该研究成果显示了俯冲带流体不仅有较高的硅含量,硅同位素也可能有较大的变化,其中硅质岩对俯冲带流体硅同位素组成起了决定性作用。

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