為更好地理解巖漿過程中金屬鈦（Ti）同位素分餾，中科院地質與地球物理研究所副研究員趙新苗與中國地質科學院地質研究所研究員唐索寒、朱祥坤以及中科院院士、西北大學教授張宏福等合作，成功建立了高精度的Ti同位素測定方法，并對約60件樣品的Ti同位素組成進行了詳細研究。近日相關成果發表于《礦物學和巖石學貢獻》。
火山或巖漿作用是將地球深部物質和能量帶到地表或地殼淺部的唯一途徑。因此，理解巖漿作用發生和發展過程是了解地球內部物質與能量傳輸的重要手段。
研究人員對來自世界各地不同地質背景的約60件洋中脊玄武巖、弧后玄武巖、洋島玄武巖、火山巖等樣品的Ti同位素組成進行了詳細研究。結果表明，Fe-Ti氧化物不飽和的火山巖的δ49/47Ti組成范圍有限（-0.04‰～0.08‰），不隨巖漿分異而變化；而Fe-Ti氧化物飽和的火山巖δ49/47Ti變化顯著（0.01‰～1.91‰），并與SiO2含量呈正相關，與MgO含量呈負相關。
研究認為，Fe—Ti氧化物相比共存的熔體更富集輕Ti同位素，其分離結晶會導致殘余巖漿相應地富集重Ti同位素組成。結合前人的研究結果，研究人員進一步證實，島弧背景火山巖和地幔柱相關火山巖Ti同位素組成與MgO和SiO2的關系存在顯著不同，主要受巖漿分異程度、成分和Fe-Ti氧化物成分，特別是磁鐵礦成分的共同控制。
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