Re–Os geochemistry of hydrothermally altered dacitic rock in a submarine volcano at Site U1527, IODP Expedition 376: Implications for the Re cycle in intraoceanic arcs

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中文题名IODP 第 376 次科考 U1527 钻孔所在海底火山中热液蚀变英安岩的 Re-Os 地球化学:洋内弧 Re 旋回的意义
作者Mizuki Ishida
作者单位Department of Systems Innovation, School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, Japan
2022
180
摘要
尽管Re-Os同位素广泛应用于各个地学领域,但在(次)海底火成岩流体介质热液蚀变过程中,尤其是在海内弧环境中,人们对Re和Os的应用知之甚少。在此,我们提供了U1527钻孔的Re-Os地球化学深度剖面图,该钻孔位于克马德克弧Brothers火山热液区的西北火山口边缘,是在2018年国际海洋发现计划(IODP)第376次科考期间钻探的。我们对经历了不同程度高低温热液蚀变的U1527C钻孔火山碎屑岩的整体化学成分和Re-Os同位素进行了分析。Re的浓度变化范围为0.172-18.7 ppb,Os的浓度变化范围为9.7-147.1 ppt。热液蚀变通常导致Re被岩石吸收,但部分Re在后期氧化风化作用下被释放到海洋中。与Re相比,热液蚀变导致的Os迁移率有限。原始火山碎屑岩中相对同质的187Os/188Os值(0.13-0.14)因海水衍生的放射性Os的加入而发生了改变,变得略微更具放射性(高达0.212):(1)通过海水-热液混合诱发的Os沉淀,伴随着Ba(重晶石沉淀)的富集,以及剖面中最高的Re和Os浓度,以及(2)海水衍生的放射性Os吸附到氢氧化铁上,而未发生相应的Ba、Re或Os富集。与洋中脊玄武岩的高温蚀变带相比,本研究中的蚀变样品显示出强烈的Re富集,可能反映了弧环境特有的富Re岩浆热液环境中黄铁矿沉淀的富集。U1527钻孔的研究结果可能表明,海底高温蚀变可能是Re从岩浆中脱气的集汇原因。由于随后的低温蚀变,蚀变岩石也可能是海洋中Re的来源。

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