辽东古元古代菱镁矿成矿过程的同位素示踪

世界上菱镁矿矿床可大体分为三类:与超基性岩有关的菱镁矿、大型层状菱镁矿以及现代蒸发沉积条件下形成的菱镁矿。一般来说,蒸发环境下的富镁海水可能会促进菱镁矿的形成,例如在现代盐湖、萨布哈等环境下菱镁矿能够直接从海水中沉淀,但仅为薄层。与此形成鲜明对比的是,世界上大型层状菱镁矿主要发育在前寒武的碳酸盐岩地层中。此外,热液交代或埋藏成岩过程也可形成菱镁矿。此过程主要为富镁流体(淋滤周围白云岩或其他富镁岩石)交代沉积的白云石形成菱镁矿。总体而言。

表生环境中镁同位素的地球化学循环

近些年表生环境中镁同位素分馏取得了一系列重要研究进展,这些新认识为深入理解表生环境中镁同位素地球化学循环奠定了基础。表生环境中镁同位素的地球化学循环主要涉及风化、河流搬运、碳酸盐沉淀、水岩反应等重要地质过程。风化过程中镁同位素发生显著分馏,硅酸盐风化产物中富集重的镁同位素,轻的镁同位素易进入水体。河流搬运过程中,镁同位素不发生分馏,但外源输入可能影响水体的镁同位素组成。河水汇入海洋后,碳酸盐沉淀过程可导致轻的镁同位素以碳酸盐的形式从海水中移出。在海底高温水岩反应过程中,海水中绝大多数的镁（80%-87%）都进入岩石,循环后的热液可能富集轻的镁同位素。海底低温水岩反应过程中海水的镁可以进入岩石并形成次生矿物,此过程的镁同位素分馏主要与次生矿物的形成有关。此外,海水中的镁易与黏土矿物发生交换反应,此过程黏土矿物倾向于吸附轻的镁同位素。总之,在表生环境中上地壳的镁（δ26Mg约为-0.22‰）经历风化作用、河流搬运、海洋贮存,最终以碳酸盐岩（δ26Mg一般小于-1‰）或与玄武岩发生反应的形式重新回到岩石圈。