地幔中EM1端员成因的锂同位素制约.pdf

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1、矿物岩石地球化学通报·侯德封奖获奖者论文·BulletinofMineralogy，PetrologyandGeochemistryV0l_3ONo．1，Jan．2011地幔中EM1端员成因的锂同位素制约汤艳杰，张宏福，英基丰中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室，北京100029摘要：在四个地幔端员(DMM、HIMU、EM1、EM2)中，EM1的成因一直令人困惑。华北克拉通中部(太行山地区)地幔橄榄岩捕虏体的Li同位素组成特征为探讨这一问题提供了新的制约。橄榄岩捕虏体中主要组成矿物(橄榄石、斜方辉石和单斜辉石)的Li同位素组成特征表明，该区的岩石圈地幔中有再循环的、古老的

2、洋壳物质。结合已有的地幔橄榄岩捕虏体的Sr-Nd同位素数据，可以推测再循环的古老蚀变洋壳对地幔EM1端员组分的产生有重要的作用。关键词：华北克拉通；地幔端员；橄榄岩捕虏体；锂同位素；地球化学；俯冲洋壳中图分类号：P590．2文献标识码：A文章编号：1007—2802(2011)O1—0011-07Sr-Nd-LiIsotopicConstraintsontheOriginofEM1End-memberTANGYan—jie，ZHANGHong—fu，YINGJi—fengStateKeyLaboratoryofLithosphericEvolution，InstituteofGeology

3、andGeophysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100029，ChinaAbstract：TheoriginoftheEM1end—memberinthemantleisalong—standinggeochemicalpuzzleamongthefourtypicalmantleend—members(DMM，HIMU，EM1andEM2)．ThecharacteristicsofStrontium(Sr)，Neodymium(Nd)andLithium(Li)isotopiccompositionsinthemantleperidotitex

4、enolithshostedintheCenozoicbasaltsfromHannuoba，Yangyuan，FanshiandHebilocalitiesintheCentralZoneoftheNorthChinaCraton，oneoftheoldestcontinentsintheworld，providenewconstraintsonthisissue．ExtremefractionationofLiisotopesandisotopicallyverylightLiintheconstituentminerals(olivine，orthopyroxeneandc1inop

5、yroxene)oftheperidotitexenolithsindi—catesthatrecycledancientoceaniccrustisexistentinthesubcontinentallithosphericmantlebeneaththeNorthChi—naCraton．ComparisonofthesedatawithexistingSrandNdisotopicratiosofperidotitexenolithsfromthisregionreflectsthattherecyclingofancientoceaniccrustbysubduction，sto

6、rageinthemantle，andreappearanceinvolcan—ismviamantlecirculation，mayplayanimportantroleingeneratingtheEM1一typemantleend—member．Keywords：NorthChinaCraton；mantleendmember；peridotitexenolith，Lithiumisotope；geochemistry；subdue-ted0ceanjccrl】st前人根据大洋玄武岩的放射性同位素特征定义“。Nd／“Nd和高的Pb／Pb值为特征；(5)FO—了5个地幔端员[1-3]：

7、1)DMM：主要特征是具最高Zo：低。Sr／Sr、高Nd／HNd和Pb／Pb值，在的“。Nd／“Nd值和最低的。Sr／Sr、Pb／Pb、三维同位素组成图解中，FOZ0被定义为以上述四加Pb／加Pb与∞Pb／Pb值；2)HIMU：以很高的个地幔端员为顶点的四面体内部的汇聚区(即在Pb同位素比值和OIB中最低的。Sr／。Sr值为特DMM—EM1一HIMU三角形的底部)，可能代表下地征；3)EM1：低的“。Nd／“Nd和。Sr