酸洗预处理对大洋玄武岩Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成的影响

玄武岩的Sr-Nd-Pb-Hf同位素可以用来识别地幔源区组成。全球90%以上的幔源岩浆产出于海底,因此目前学术界对地幔地球化学组成的认识绝大多数建立在对大洋玄武岩研究的基础上。然而幔源岩浆喷发到海底之后,会不可避免地与海水发生不同程度的相互作用,导致其同位素组成发生变化。X射线衍射分析显示,对大洋玄武岩样品进行酸洗处理,可以有效去除样品中的次生蚀变矿物,大大降低海水蚀变作用对大洋玄武岩同位素组成的影响。本文系统汇总了前人已发表的大洋玄武岩样品酸洗前后的Sr-Nd-Pb-Hf同位素数据,结合本文对西南印度洋洋中脊玄武岩样品开展的Sr和Nd同位素分析,发现酸洗前后大洋玄武岩的Sr、Pb同位素组成的变化较大,其变化范围明显超过实验测试的误差,而Nd-Hf同位素组成变化相对较小。通过汇总国际玄武岩标样BCR-2、BHVO-2等样品酸洗前后的Sr、Pb同位素数据发现,酸洗处理可显著提高标样数据的重现性。因此,当使用大洋玄武岩的同位素组成讨论其母岩浆及地幔源区地球化学组成时,我们建议在测试分析同位素前对样品和国际标样均进行酸洗处理。除此之外,本文总结了不同酸洗方法对酸洗效率的影响,推荐使用6 mol/L的HCl至少进行3次酸洗处理,每次20 min,以去除海水蚀变对大洋玄武岩Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成的影响。