太平洋Fe-Mn结壳He,Ne,Ar同位素特征与来源  

作　　者：卜文瑞[1] 石学法[2] 张铭杰[3] 刘季花[2] 

机构地区：[1]中国科学院海洋研究所,青岛266071 [2]国家海洋局第一海洋研究所海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室,青岛266061 [3]兰州大学资源环境学院,兰州730000

出　　处：《中国科学（D辑）》2007年第2期244-253,共10页Science in China(Series D）

基　　金：国家自然科学基金(批准号:40376016);中国大洋矿产资源研究开发协会国际海底区域"十五"研究开发项目(批准号:DY105-01-04-02;DY105-01-01-04)资助

摘　　要：对太平洋海山Fe-Mn结壳最表层样品的稀有气体同位素丰度与组成测定发现，Fe-Mn结壳稀有气体存在如下特征：①He，Ar同位素丰度与组成存在明显的分组现象，分别命名为低^3 He/^4He型和高^3He/^4He型；②低^3He/^4He型样品^4He丰度高（平均为191×10^-9cm^3．STP．·g^-1），^4He，^20 Ne和^40 Ar丰度变化范围大（分另0为42．8×10^-9～421×10^-9，5．40×10^-9-141×10^-9和773×10^-9-10976×10^-9cm^3·STP·g^-1）；高^3He/^4He型样品^4He丰度低（平均为11．7×10^-9cm^3·STP·g^-1），^4He，^20 Ne和^40Ar丰度变化范围小（分别为7．57×10^-9-17．4×10^-9，10．4×10^-9～25．5×10^-9和5354×10^-9-9050×10^-9cm^3．STP·g^-1）；③低^3He／^4He型样品^3He／^4He比值（RJRA=2．04～2．92）远低于MORB值（R／RA=8±I），^40Ar/^36Ar比值（447～543）明显较大气值（295．5）高；高^3He／^4He型样品^3He／^4He比值（R／RA=10．4-12．0）略高于MORB值（R／RA=8±1），^40Ar/36Ar比值（293～299）接近大气值；④所有样品的Ne同位素组成（^20Ne／^22Ne和^21Ne／^22Ne比值分别为10．3～10．9和0．02774～0．03039）与^38Ar/^36Ar比值（0．1886～0．1963）变化都很小，无明显分组，且与大气相应值（^38Ar／^36Ar，^20Ne／^22Ne，^21Ne／22Ne比值分别为0．187，9．80和0．029）接近．样品的稀有气体组成与区域不均一性表明，稀有气体主要来自下地幔，低^3He/^4He型与高^3He／^4He型样品的稀有气体同位素组成分别类似于HIMU型和EM型富集地幔特征．具有HIMU型稀有气体同位素组成特征的低^3He/^4He型结壳产出于麦哲伦海山、马尔库斯-威克海岭、马绍尔海山链和中太平洋海山，具有EM型稀有气体同位素组成特征的高^3He/^4He型结壳产出于莱思群岛海山链，可能暗示了麦哲伦海山、马尔库斯-威克海岭、马绍尔海山链和中太平洋海山起源于HIMU型下地幔源区，莱恩群岛海山链起源于EM型下地

关 键 词：Fe-Mn结壳 稀有气体 同位素地球化学 地幔不均一性 太平洋 

分 类 号：P734.2[天文地球—海洋化学]