蛇纹岩脱水流体

氧化弧下地幔楔

一种源自俯冲板片蛇纹岩脱水的含Cr6+碱性流体，与上覆地幔楔反应时显著提高弧岩浆的氧逸度。

陈祖兴 · Teng, Fangzhen · 张玉祥 · 秦丽萍 · Jin-Jing, Huo · Stern, Robert James · Jia, Liu · Lei, Jing · 曾志刚

Earth and Planetary Science Letters 2025

参数信息

弧岩浆δ53Cr

−0.13 ‰

弧后盆地δ53Cr

−0.21 ‰

技术优势

直接示踪氧化

铬同位素分馏主要受氧化还原控制，弧岩浆与弧后盆地的δ53Cr差异直接反映地幔楔氧逸度受板片流体影响的程度。

定位流体来源

重铬同位素特征与含Cr6+碱性流体一致，将弧岩浆的氧化归因于蛇纹岩在弧下深度脱水释放的氧化性流体。

跨弧对比清晰

弧前到弧后，δ53Cr从−0.13‰逐渐降至−0.31‰，与流体通量衰减一致，为板片流体氧化地幔楔提供了空间证据。

应用场景

• 俯冲带地球化学：用铬同位素追踪俯冲带流体对地幔楔的氧化过程。
• 氧化还原状态示踪：δ53Cr可代替传统氧逸度计定量示踪氧化还原状态变化。
• 地幔楔研究：解释地幔楔Fe2+氧化为Fe3+及氧逸度升高的机制。
• 弧岩浆研究：揭示弧岩浆高氧逸度源自蛇纹岩脱水流体的氧化作用。