Недавно Ван Сидзи, студент магистратуры из Школы наук о Земле и космосе в Университете науки и технологии Китая,Провела глубокие исследования поведения фракционирования изотопов Mg в магматических системах среди океанических хребтов под руководством профессора Хуан ФанС помощью высокоточных изотопных данных Mg было выявлено влияние процессов минерального отделения и кристаллизации на изотопный состав Mg остаточных расплавов.Результаты исследования были опубликованы в журнале Earth and Planetary Science Letters под заголовком "Поведение изотопов магния в магматических системах океана": Ограничения от лавы в среднем океаническом хребте от Восточного Тихоокеанского подъема".
Магний (Mg) является одним из важных элементов Земли.Хотя изотопы Мг из океанских базальтов широко используются для понимания эволюции мантии и цикла материала мантии коры., влияние частичного плавления мантии и кристаллизации минеральной сепарации на изотопный состав Mg расплава до сих пор неясно.Основная причина заключается в том, что точность измерения изотопов Mg недостаточно высока., что затрудняет различие небольших фракций изотопов Mg во время магматических процессов.
В последние годы команда профессора Хуан Фан установила метод измерения, основанный на статистике t-теста.Исследовательская группа измерила изотопный состав Mg магматических пород среднего океанического хребта (рисунок 1) из северной части Восточного Тихоокеанского подъема (EPR), 9-10 ° N) и перекрывающийся центр распространения (9 ° N OSC) для изучения поведения фракционирования изотопов Mg в базальтовых плавилах во время процесса отделения и кристаллизации.Эти образцы включают относительно примитивные базальты и эволюционировавший андезит., с содержанием MgO в диапазоне от 8,6% до 0,8% и δ 26Mg в диапазоне от -0,27 ‰ до -0,17 ‰.Эта тенденция явно соответствует трем стадиям кристаллизации разделения., где доминирующими минералами являются оливин+плагиоклаз, клинопироксен+плагиоклаз и титановый магнетит+клинопироксен+плагиоклаз.
Исследовательская группа использовала модель изотопного массового баланса для оценки коэффициента фракционирования Δ 26Mg минерального плавления между основными минералами Mg, содержащими оливин (Ol), клинопироксен (Cpx),и магнитита титана (Ti Mgt) и расплавленногоРезультаты моделирования показали, что при расплаве Δ 26MgOl ≈ -0,10 ‰, расплаве Δ 26MgCpx ≈ 0,00 ‰ и расплаве Δ 26MgTi Mgt ≈ 0,20 ‰,кристаллизация минералов могла бы объяснить изменения изотопов Mg в образцах (рисунок 2)Важным выводом данного исследования является то, что при использовании мантии полученных плавильных материалов изменения изотопов Mg в образцах могут быть хорошо объяснены.При использовании изотопного состава для ограничения состава региона источника мантии, необходимо учитывать влияние фракционной кристаллизации во время эволюции магмы.
Первым автором статьи является Ван Сицзи, магистрант Китайского университета науки и технологий, а соответствующим автором является профессор Хуан Фанг.Среди соавторов также научный сотрудник Дин Син и доцент Кан Цзиньтин из Китайского университета науки и технологий., и М. Р. Профессор Перфит и В. Бойзский государственный университет в Соединенных Штатах D. Доцент Ванлесс.Это исследование поддерживается Национальным фондом естественных наук Китая (42073007).
