近日，《地质学》期刊发表了一篇关于北太平洋阿留申弧岩浆来源的研究。该研究利用硼同位素进行了研究，发现阿留申西部海底熔岩的硼同位素异常重，指示其来源于俯冲板块地幔部分的蛇纹岩。质量平衡模型验证了这一解释，表明深部板块蛇纹岩的流体贡献普遍存在于阿留申弧岩浆源区。此项研究揭示了深部俯冲板块蛇纹岩是阿留申弧岩浆的重要来源，并且硼同位素可以作为示踪剂，用于研究俯冲带的复杂过程。
随着地球地质活动的活跃，俯冲带作为火山和地震频发区域引起了科学家的关注。该研究旨在利用硼同位素作为示踪剂，研究北太平洋阿留申弧岩浆的来源及俯冲带的复杂过程。
研究人员收集了阿留申弧全线的火山岩样品，并测量了样品中的硼浓度和硼同位素比值。他们还分析了来自深海钻探项目的海洋沉积物和太平洋洋中脊玄武岩样品，以确定潜在的硼来源。通过质量平衡模型验证不同来源的贡献。
研究发现阿留申西部海底熔岩的硼同位素组成异常重，可能来源于俯冲板块地幔部分的蛇纹岩。质量平衡模型进一步支持了这一解释，表明深部板块蛇纹岩在阿留申弧岩浆形成中扮演重要角色。
该研究揭示了深部俯冲板块蛇纹岩是阿留申弧岩浆的重要来源，为理解俯冲带的复杂过程提供了新的见解。此外，硼同位素作为示踪剂在研究俯冲带流体和熔体的来源及演化过程中具有潜在的应用价值。
【导读】
近日《地质学》期刊发表文章，利用硼同位素研究了北太平洋阿留申弧岩浆的来源。研究发现阿留申
西部
海底熔岩的硼同位素异常重，指示其源区为
俯冲板块地幔部分的蛇纹岩
。质量平衡模型印证了这些解释，表明深部板块蛇纹岩的流体贡献普遍存在于阿留申弧岩浆源区，但通常被沉积物来源的硼所掩盖。该研究
表明硼同位素可以作为示踪剂，用于研究俯冲带的复杂过程。
俯冲带是地球上地质活动最活跃的区域之一，常常伴随着火山活动和地震。
硼
是一种流体活动性元素，在不同地质储库中表现出广泛的同位素组成变化，并且在流体-岩石相互作用过程中会发生质量分馏。因此，硼同位素 (δ
11
B) 可以作为示踪剂，用于研究俯冲带流体和熔体的来源及演化过程。以往的研究已经利用硼同位素示踪俯冲带流体，但对不同来源的硼的贡献和混合过程的理解仍然不够深入。
阿留申弧是地球上火山活动最活跃的地区之一，也是研究俯冲带岩浆作用的理想场所。
阿留申群岛是位于北太平洋的一个火山岛弧，从阿拉斯加半岛的尖端向西延伸约1900公里，跨越180°经线，几乎到达俄罗斯的堪察加半岛。它由超过300个小型火山岛组成，其中许多岛屿是活火山或休眠火山。
图1 研究区域及采样位置
研究人员收集了来自阿留申弧全线的火山岩样品，并使用电感耦合等离子体质谱法测量了样品中硼的浓度和硼同位素比值 (δ
11
B)。他们还分析了来自深海钻探项目183站位的海洋沉积物和蚀变的太平洋洋中脊玄武岩样品，以确定潜在的硼来源。
研究发现，西部阿留申海底熔岩的硼同位素组成异常重（δ
11
B高达+13.5‰），并且与硼含量呈负相关。这种重硼同位素组成表明其来源可能是俯冲板块地幔部分的蛇纹岩，而非俯冲板块上方的地幔楔。而阿留申群岛火山岩的硼同位素组成则较轻，且与沉积物的硼同位素组成相似，这表明沉积物是这些火山岩中硼的主要来源。
部分阿留申群岛的火山岩样品显示出低硼含量和轻硼同位素组成，这与全球其他弧
后
环境下的火山岩特征相似。这表明在这些区域，俯冲板块的脱水程度更高，导致残留的硼同位素组成更轻。
为了验证他们的解释，研究人员建立了一个质量平衡模型。该模型考虑了不同来源（深部板块蛇纹岩、蚀变洋壳、沉积物）的贡献，并计算了阿留申群岛玄武岩的硼同位素组成。模型结果与实际观测数据吻合，进一步支持了深部板块蛇纹岩在阿留申弧岩浆形成中扮演重要角色的观点。
这项研究
揭示了深部俯冲板块蛇纹岩是阿留申弧岩浆的重要来源，表明硼同位素可以作为示踪剂，用于研究俯冲带的复杂过程。
参考文献
：
Owen Jensen
,
Ryan Waldman
,
Gene Yogodzinski
,
Michael Bizimis
,
Jeffrey Ryan
,
William Leeman
,
Howie Scher
,
Kaj Hoernle; Boron isotopes identify deep-slab serpentinite in the source of Aleutian arc magma.
Geology
2024; doi:
https://doi.org/10.1130/G52419.1
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