弧后盆地火山岩由于受不同板块俯冲物质，如蚀变洋壳、俯冲沉积物、陆壳物质等影响而表现出复杂的火山岩类型及岩浆演化过程。传统全岩成分的研究往往代表了复杂演化过程（岩浆混合、陆壳混染、蚀变等）后的“混合”熔体，很大程度减小了熔体的差异性并掩盖了岩浆源区及演化过程的信息。相较而言，熔体包裹体因受寄主矿物保护，岩浆后期改造程度小，可提供岩浆演化的瞬时信息，是研究岩浆源区地幔属性及岩浆演化过程的有力工具。
　
研究区火山岩内矿物及熔体包裹体镜下特征
　　近日，中国科学院海洋研究所曾志刚研究团队及合作者对采自西太平洋弧后盆地热液区附近的火山岩橄榄石内熔体包裹体进行了详细的元素及同位素地球化学研究。研究发现相较于寄主全岩，熔体包裹体表现出更大的元素及Pb同位素变化范围。根据元素及Pb同位素特征可以将熔体包裹体分为两种类型：低²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb比值熔体包裹体和高²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb比值熔体包裹体。其中低²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb比值熔体包裹体地球化学特征与全岩类似，而高²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb比值熔体包裹体具有明显高K₂O、P₂O₅、Rb、U含量，低Pb、Cu含量的特征。

熔体包裹体微量元素及Pb同位素相关图
　　通过对熔体包裹体数据的模拟计算显示岩浆源区受MORB、来自下陆壳的EMI成分和来自沉积物的EMII成分不同程度的混合。安山质火山岩主要来自于同源玄武质岩浆的分离结晶，同时受到了部分具有高²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb，高K₂O、P₂O₅、Rb、U，低Pb、Cu含量熔体的混合，表现出岩浆成分的不均一特征。熔体包裹体中与全岩成分不同的高²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb熔体的存在，表明岩浆演化过程中外来熔体很容易被全岩组分掩盖，导致部分演化信息的丢失。

火山岩橄榄石内熔体包裹体Pb同位素特征
　　熔体包裹体研究突破了全岩成分对岩浆演化信息刻画的局限，对明确弧后盆地火山岩成因、充分认识岩浆起源及演化过程具有重要意义。该研究成果发表在国际地学期刊Chemical Geology上，第一作者为李晓辉博士后。研究得到了国家自然科学基金重大研究计划、全球变化和海气相互作用、中国科学院海洋地质与环境重点实验室开放基金等支持。
　　
　　论文信息：
　　Li Xiaohui, et al. Chemical Geology, https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2020.119600
　　
　　本文相关研究：
　　Li Xiaohui, Zeng Zhigang, et al. Lithos. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2020.105444
　　Li Xiaohui, Zeng Zhigang, et al. Lithos. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2019.105320

---

附件下载：