瓜伊馬斯盆地新生洋殼的交代地幔源區(qū)特征獲揭示

中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士生葛振敏、研究員黃小龍與河海大學(xué)海洋學(xué)院副教授頡煒及其合作者，研究揭示了加利福尼亞灣瓜伊馬斯盆地新生洋殼的交代地幔源區(qū)特征。近日，相關(guān)成果發(fā)表于《化學(xué)地質(zhì)學(xué)》。

加利福尼亞灣是東太平洋北部的一個(gè)狹長(zhǎng)的邊緣海，北部仍以陸殼為主，代表大陸裂解階段，南部以洋殼為主，為海盆擴(kuò)張階段，中部的瓜伊馬斯盆地記錄著海底擴(kuò)張?jiān)缙诘某跏佳髿そM分和洋中脊巖漿作用的關(guān)鍵信息。

為了探討瓜伊馬斯盆地新生洋殼的地球化學(xué)特征和地幔源區(qū)組成，研究人員對(duì)國(guó)際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃（IODP）385航次在加利福尼亞灣中部瓜伊馬斯盆地Ringvent熱液噴口附近的U1547和U1548站位獲得的玄武質(zhì)玻璃樣品進(jìn)行了原位主微量元素及Sr-B同位素組成特征研究，同時(shí)對(duì)加利福尼亞灣自北向南的裂陷擴(kuò)張和地幔演化過(guò)程進(jìn)行研究。

該研究表明，加利福尼亞灣瓜伊馬斯盆地的玄武質(zhì)玻璃樣品主要為拉斑玄武質(zhì)，呈現(xiàn)出E-MORB的稀土和微量元素配分模式，但更為富集流體活動(dòng)性元素（Ba、K）和虧損流體不活動(dòng)元素（Nb、Ta、Ti）。位于熱液噴口邊部的U1548站位樣品比位于熱液噴口內(nèi)部的U1547站位樣品具有更為離散的B同位素組成，則可能是由于B同位素分餾程度隨著溫度的升高而降低。

對(duì)比加利福尼亞灣從北到南第四紀(jì)近乎同期的巖石樣品，研究人員發(fā)現(xiàn)，從加利福尼亞灣北部、中部、南部海灣開(kāi)口處，巖漿巖呈現(xiàn)出地球化學(xué)富集程度（富集Ba元素，虧損Nb、Ti元素）逐漸減弱的變化趨勢(shì)，且Ba/Nb及Th/Nb不斷降低，表明加利福尼亞灣的拉張從南到北是漸進(jìn)式的，且隨著加利福尼亞灣的逐漸拉張，新生洋盆地幔源區(qū)中富集的再循環(huán)組分也逐漸地被耗盡。

“加利福尼亞灣的拉張受早期法拉隆板塊傾斜俯沖匯聚的影響，明顯不同于位于大陸內(nèi)部、受地幔柱影響的紅海等新生洋盆?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡唿S小龍表示，該研究對(duì)理解不受地幔柱影響的板塊邊緣大陸裂解及初始海底擴(kuò)張過(guò)程具有重要意義。