岩浆演化对岛弧岩浆岩的铀系不平衡的影响.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，PetrologyandGeochemistryV01．32No．2，Mar．，2013岩浆演化对岛弧岩浆岩的铀系不平衡的影响黄方，张鞠琳中国科学院壳幔物质与环境重点实验室，中国科学技术大学地球和空间科学学院，合肥230026摘要：本文模拟了岛弧岩浆岩的演化过程对铀系不平衡的影响。结果显示地幔楔熔融产生的初始岩浆同化混染老的地壳物质可改变岩浆的铀系不平衡，同时产生(。。Ra／Th)和Be／Be或(。U／Th)之间的正相关关系，这个结果和南美安第

2、斯山智利的年轻岩浆岩的铀系不平衡数据非常一致。(Ra／Th)和Sr／Th(或者Ba／Th和Be／Be)之间的关系常被用来支持岛弧岩浆岩的铀系不平衡的流体加入模型。但考虑到岛弧岩浆岩普遍经历演化，我们的模型表明该相关性反映了幔源岩浆在陆壳内部的岩浆演化过程，而不是俯冲流体加入地幔楔的结果。地幔部分熔融结合地壳内部的岩浆演化更好地解释铀系不平衡及其和其它地球化学指标的相关性，具有不同半衰期的不平衡体系和Be／Be体系制约的岛弧岩浆作用的时间尺度其实是一致的。关键词：铀系不平衡；岩浆演化；流体加入；数值模拟中图分类号：P588．1文

3、献标识码：A文章编号：1007—2802(2013)02—0204—08EffectofMagmaDifferentiationonU—seriesDisequilibriainArcLavasHUANGFang，ZHANGJu—linKeyLaboratoryofCrust—MantleMaterialsandEnvironments，UniversityofScienceandTechnologyofChina，ChineseAcademyofSciences，SchoolofEarthandSpaceSciencesUn

4、iversityofScienceandTechnologyofChina，Hefei230026，ChinaAbstract：Thisstudyestablishesamathematicmode1tosimulatetheeffectofmagmadifferentiationprocessesonU—seriesdisequilibriainare1avas．Ourresultsshowthattheassimilatingoldcrusta1materia1byinitialmagmapro—ducedbythemel

5、tingofthemantlewedgecandecreasetheU·seriesdisequilibriaandproducethepositivecorrela——tionsbetween(。Ra／。Th)andBe／Beor(U／Th)．ThisresultagreeswiththeU—seriesdisequilibriadataofthe1avaSfromtheAndeaninthesouthAmerica．Thecorrelationsbetween(。。Ra／Th)with“fluidindices”(e．g．

6、，Sr／Th，Ba／Th，andBe／Be)havebeenusedasstrongevidencesforU—seriesdisequilibriareflectingrecentflu—idadditionfromtheslabtothewedge．Butconsideringthegeologicalfactofmagmadifferentiation，ourmodelshowsthesecorrelationsaremore1ikelytoreflectthedifferentiationofmantle—derive

7、dmagmawithinthecontinentalcrustinsteadOfthefluidadditionmode1．Therefore，theconclusionsregardingfluidadditionmodelandfastascentrateofmagmasfrommantlewedgeshouldbereconsidered．OurmodelfurthersuggeststhatdifferentparentanddaughterdisequilibriaaswellasobservationofBeina

8、rclavasareproducedbythesamegeologicalprocesses．Keywords：U—seriesdisequilibria；magmadifferentiation；fluidaddition；numericalmodel从U—Th到Pb有三个