金属稳定同位素示踪俯冲带挥发分循环

作     者：刘盛遨 LIU ShengAo

作者机构：地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学(北京)100083 

出 版 物：《岩石学报》 (Acta Petrologica Sinica)

年 卷 期：2022年第38卷第5期

页      面：1512-1522页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 0806[工学-冶金工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2019YFA0708400) 国家自然科学基金创新群体项目(42121002) 重点基金项目(41473017)联合资助。 

主　　题：挥发分 物质循环 俯冲带 金属稳定同位素 

摘      要：俯冲带挥发分的循环不仅深刻影响着地球各圈层之间的相互作用,而且在成矿金属元素迁移-富集以及全球气候变化等重要地质和环境过程中扮演着重要的角色。近年来,金属稳定同位素示踪俯冲带挥发分循环受到了广泛关注,取得了众多进展,但大多针对单个挥发性元素开展某个特定金属同位素的示踪研究。本文根据不同金属元素的地球化学性质差异及其与多种挥发分之间的结合形式,系统归纳了金属稳定同位素在示踪俯冲带不同挥发分循环方面的特点。整体上讲,镁和锌同位素体系示踪俯冲带碳循环最为有效;锂、镁、钾、钡、钼等金属同位素体系在示踪俯冲带水(流体)循环方面则具有各自的特点;锌同位素在示踪俯冲带硫循环方面有巨大潜力;铬同位素示踪俯冲带氯循环有独特优势;铁、铬、铜等变价金属同位素体系对挥发分的氧化还原状态较为敏感,有望示踪俯冲带氧循环。这些同位素体系对理解俯冲带挥发分循环提供了全新的视角,有望成为未来地球系统科学的重要研究方向。