IODP U1502B钻孔高温蚀变玄武岩的锂同位素特征及对南海初始扩张期热液流体循环的指示

锂同位素体系是示踪水-岩相互作用的有力工具,但关于其在洋壳高温蚀变过程中同位素分馏行为的认识仍不清晰。本文对国际大洋发现计划(IODP)U1502B钻孔的9个高温蚀变玄武岩开展了岩相学、全岩主、微量元素和锂同位素地球化学研究。结果表明,与新鲜洋中脊玄武岩相比,9个样品的Li含量偏高(4.8×10^(-6)~11.6×10^(-6)),δ7Li值偏轻(-3.8‰~+1.4‰)。岩相学与全岩地球化学特征表明,洋壳高温蚀变过程中产生的绿泥石矿物导致锂同位素分馏、δ7Li值变轻,后期的低温海水蚀变作用使得钻孔上部出现Li的局部富集。蚀变玄武岩的锂同位素特征指示,该钻孔的热液流体循环经历了一个较完整的演化过程,蚀变流体以高温热液为主且含有少量海水;随着取样深度的增加,玄武岩蚀变程度逐渐降低。