地幔矿物的氧同位素分馏

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• 责任者：郑永飞^c中国科技大学地球和空间科学系 ; 魏春生 ; 周根陶 ; 徐宝龙
• 刊名：中国科学^cＤ辑^d地球科学
• 出版年：1997
• 卷期：２７^b４
• 关键词：地幔 ; 硅酸盐矿物 ; 同位素分馏作用20^a氧—１８ ; 矿物组合30^a地幔矿物
• 页码：３１２～３１７
• 索书号：P106/141-1
• 图表：表２参１９插图
• 分类号：1400,0300
• 文摘期号：1998/01

摘要

采用增量方法，计算了钙钛矿结构的ＣａＴｉＯ３、ＭｇＳｉＯ３、ＣａＳｉＯ３，钛铁矿结构的ＭｇＳｉＯ３、ＣａＳｉＯ３，尖晶石结构的Ｍｇ２ＳｉＯ４、Ｆｅ２ＳｉＯ４，反尖晶石结构的ＭｇＳｉ２Ｏ４等地幔矿物的氧同位素分馏。结果表明，地幔矿物相之间存在如下１８Ｏ富集顺序：辉石（Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃａ）２Ｓｉ２Ｏ６＞橄榄石（Ｍｇ，Ｆｅ）２ＳｉＯ４＞尖晶石型（Ｍｇ，Ｆｅ）２ＳｉＯ４＞钛铁矿型（Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃａ）ＳｉＯ３＞钙钛矿型（Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃａ）ＳｉＯ３。如果地幔内部处于氧同位素完全平衡状态，由于地幔不同深度矿物相化学组成与晶体结构的差异，预计过渡带中尖晶石结构的硅酸盐矿物比下地幔钙钛矿结构的硅酸盐矿物相对富集１８Ｏ，但相对于上地幔中的橄榄石和辉石亏损１８Ｏ,从而出现地幔的氧同位素分层。如果假定全球范围同位素平衡，地球内部的化学结构可用下述１８Ｏ富集顺序描述：上地壳＞下地壳＞上地幔＞过渡带＞下地幔＞地核。（渭川）