我院夏群科教授、陈汉林教授与北京大学、中国科学技术大学、中国科学院海洋研究所开展合作，对塔里木早二叠世玄武岩浆的初始水含量进行了测定，成果近日发表在自然出版集团旗下刊物《Scientific Reports》上，原文链接为：www.nature.com/articles/srep25416

    大陆溢流玄武岩是大火成岩省最重要的组成部分，其形成和演化不仅深刻影响了地球内部的动力学，而且与环境效益（气候变化、生物灭绝等）、资源效益（大规模金属矿床等）密切相关，与其相关的研究30年来一直是地球科学领域的前沿和热点之一。

    从理论上说，溢流玄武岩的产生与四个因素有关：（1）异常高温；（2）大幅降压；（3）基性源岩（辉石岩、榴辉岩等）；（4）高水含量。其中前两个因素是构成经典的、被广泛接受的核-幔边界起源的地幔柱(mantle plume)模型的核心。经过30年来的工作，学界获得了关于温度、压力、源岩性质的许多信息，但是地幔源区是否具有高水含量，目前尚未有确切的证据。

    通过对塔里木盆地巴楚地区玄武质岩脉中的10个单斜辉石大晶体进行水含量测定，配合化学组成，该项工作得到塔里木早二叠世原始玄武质岩浆的水含量为4.82±1.00%(H2O, wt.)。这个值落在岛弧玄武岩的水含量范围之内（图1）。

图1   塔里木早二叠世玄武岩具有类似岛弧玄武岩的高水含量

    这是首次显示：大陆溢流玄武岩的源区的确可以是具有高水含量的。由于水对于岩石熔融温度和压力的显著影响，在源区高水含量的情况下，溢流玄武岩的产生就可以不需要异常的高温和大幅的降压。也就是说，地幔柱模型不一定是大火成岩省形成的普适模型。因此，该项成果对于正确建立塔里木大火成岩省的成因模式提供了新的制约，对于其它大火成岩省的研究同样具有重要的参考价值。

    该项工作得到了国家基金委杰青项目和重点项目的资助。

供稿：地质与地球物理研究所