俯冲沉积物交代造山带岩石圈地幔：来自三江地区煌斑岩钾同位素的约束

摘要

碰撞后富钾岩浆通常被认为是造山带岩石圈地幔中俯冲沉积物再循环的证据，钾同位素则是示踪再循环俯冲沉积物的良好指示剂.以三江地区煌斑岩为例，在主微量元素和常规同位素的基础上，开展了钾同位素研究，以探究三江地区岩石圈地幔源区特征.本研究发现剑川、北衙、盐源和姚安4个地区的煌斑岩样品均能代表地幔源区特征，与风化蚀变、分离结晶、地壳混染和动力学分馏过程无关，样品总体呈现较正常地幔偏轻的钾同位素特征（（-0.61±0.02）‰～（-0.31±0.01）‰），表明可能与俯冲沉积物交代有关，而与通常富集重钾同位素的流体无关.进一步通过蒙特卡洛模型端元混合模拟计算表明，4个地区表现出不同程度的俯冲沉积物混入，且姚安地区的沉积物比例可达到10%.这一结论进一步证实了钾同位素作为一种敏感的示踪剂，能够有效示踪地幔中再循环的俯冲沉积物组分.

关键词

钾 / 同位素 / 沉积物交代 / 三江地区 / 煌斑岩 / 造山带岩石圈地幔 / 地球化学

基金资助

国家重点研发计划课题“北喜马拉雅锂等稀有金属找矿预测与勘查示范”（No.2021YFC2901903）; 江西省自然科学基金重点项目（No.20224ACB203011）; 自然资源部深地科学与探测技术实验室开放课题（No.Sino Probe Lab 202217）; 江西省“双千计划”创新领军人才长期项目（No.2020101003）; 东华理工大学高层次人才引进配套经费（No.1410000874）