俯冲带微量元素分配行为研究:进展和展望

微量元素分配对于理解俯冲带地球化学过程及物质循环机制具有重要的意义,文章总结并重点剖析了以下四个方面的俯冲带微量元素分配问题.(1)俯冲板片脱水产生的流体性质和元素迁移:讨论了俯冲带流体和超临界流体的形成以及它们对元素(特别是高场强元素)的迁移能力和关键控制因素,指出加强超临界流体研究,可能为俯冲带元素迁移过程、机制以及弧岩浆成因等提供新的视角和认识.(2)地幔楔熔融过程中过渡族元素行为:第一排过渡族元素在地幔部分熔融过程中从相容到不相容,价态不变的元素如Sc、Ti、Co、Ni、Zn分配主要取决于残留矿物组合和温度,价态变化的元素如V、Fe分配除了受控于矿物组合和温度外,也是氧逸度的函数.因此,过渡族元素的分配行为对示踪地幔楔岩性不均匀性和氧逸度有重要应用.(3)元素分配特异性与弧岩浆演化过程示踪:石榴子石和角闪石对Dy/Yb分配具有特异性,金红石和角闪石对Nb/Ta分配具有特异性;弧岩浆Dy/Yb和Nb/Ta总体随SiO2增加而减小,显示角闪石结晶分异可能最为重要.(4)硫和亲硫元素行为与斑岩成矿:俯冲带Cu、Au等亲硫元素的行为由硫化物和流体控制,由此富水中酸性岩浆体系硫化物稳定性、流体出溶相对硫化物结晶的时机、流体/硫化物质量比率和Cu、Au流体/熔体分配等对理解Cu、Au在岩浆-热液过程中的富集和亏损行为尤为重要.中酸性岩浆主要起源于下地壳弧岩浆分异演化,下地壳中酸性岩浆发生流体出溶以及Cu、Au流体/熔体和流体/硫wj化物分配可能是定量理解Cu、Au如何从深部迁移到浅部成矿的关键所在.