扬子克拉通及华北克拉通大陆岩石圈地幔碳同位素组成及其差异：金刚石碳同位素原位测试证据

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• 责任者：陈华^c国土资源部珠宝玉石首饰管理中心北京珠宝研究所 ; 丘志力^c中山大学 ; 陆太进 ; Richard ; S. ; Thomas ; S. ; 孙媛 ; 张健 ; 柯捷 ; 彭淑仪 ; 秦社彩
• 刊名：科学通报
• 出版年：2013
• 卷期：58^b4
• 关键词：碳同位素 ; 金刚石11^a华北地台 ; 扬子地台20^a岩石圈地幔 ; 克拉通 ; 同位素组成 ; 金刚石 ; 原位测试21^a扬子板块 ; 华北板块
• 页码：355～364
• 索书号：P106.6/432
• 图表：^c表4参53插图
• 分类号：0300
• 文摘期号：2013/08/b

摘要

金刚石碳同位素组成和对比是了解克拉通大陆岩石圈地幔物质组成及其演化的窗口。该文用二次离子质谱(SIMS)方法对产于华北克拉通(山东蒙阴和辽宁瓦房店)和扬子克拉通(湖南沅水流域)的11颗金刚石不同生长层的碳同位素组成进行了123个点高精度原位(in‐situ)测试。结果显示，华北克拉通和扬子克拉通金刚石碳同位素组成存在一定差异；华北克拉通金刚石早期生长“核心”碳同位素δ¹³C组成平均为-3.0‰(VPDB)，分布范围为-6.0‰～-2.0‰，与全球橄榄岩型金刚石一致；扬子克拉通金刚石早期“核心”δ¹³C平均为-7.4‰，分布范围为-8.6‰～-3.0‰，和榴辉岩型金刚石特点一致；3个产地单颗金刚石不同生长层碳同位素变化不具有一致性，与是否含包裹体无关，但与金刚石是否存在溶蚀间断明显有关，证实金刚石生长过程地幔流体碳同位素组成不均一，碳储库(介质)不均一性对金刚石生长过程碳同位素变化的影响较分馏作用更为明显；与此同时，现有的测试结果显示，华北和扬子克拉通金刚石中心‐边缘生长层碳同位素变化与氮含量之间缺乏相关性，反映我国两个克拉通金刚石生长过程中地幔流体碳和氮元素之间存在复杂的交换、地球化学环境可能相对开放。上述结果暗示，金刚石形成时扬子克拉通和华北克拉通地幔交代流体碳的组成及来源存在差异。