《表2 不同硅酸盐体系中的同位素热扩散分馏参数值》

《表2 不同硅酸盐体系中的同位素热扩散分馏参数值》   提示:宽带有限、当前游客访问压缩模式
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《热扩散驱动的元素分异和同位素分馏:一种不容忽视的硅酸盐成分分异机制》


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注:*代表多相混合状态下热迁移实验的实验结果,其他为全熔状态下Soret效应的实验结果;(1)代表该玄武质熔体加入了7.5%的锂辉石;(2)代表该玄武质熔体中加入了14.3%微斜长石+2.4锂辉石;各个同位素Ω的误差均由前人实验结果提供,部分Ω未标明误差

在全硅酸盐熔体体系中,实验模拟涉及的同位素均显示一致的Soret效应,即重同位素倾向于富集在低温端,而轻同位素倾向于富集在高温端(图6),具体表现为低温端具有更高的δXM值,并且δXM值和温度T呈线性相关。比如,Richter et al.(2009b)报道了玄武质熔体多同位素热扩散分馏的情况,从低温端1360℃到高温端1520℃,测得样品中δ30Si、δ18O、δ56Fe、δ44Ca、δ26Mg的同位素变化分别为-0.5‰~0.8‰、-1.1‰~2.2‰、-0.6‰~1.8‰、-3.0‰~4.0‰和-3.7‰~4.7‰(图6a);其中,每100℃对应的同位素分馏分别为-1.2‰、-3.0‰、-2.2‰、-6.4‰、-7.3‰,对应的同位素分馏参数Ω分别为0.6×10-5℃-1amu-1、1.5×10-5℃-1amu-1、1.1×10-5℃-1amu-1、1.6×10-5℃-1amu-1和3.6×10-5℃-1amu-1(表2)。我们用每100℃产生的同位素分馏来更加直观的表述不同实验样品产生的同位素分馏强度,总结前人所有数据可以看到,每100℃温度差对应的δ30Si、δ18O、δ56Fe、δ44Ca、δ26Mg、δ7Li、δ41K分别为1.20‰、1.90‰~3.00‰、2.20‰~2.84‰、6.08‰~6.40‰、6.2‰~7.74‰、6.08‰、2.20‰。不同同位素在100℃的热梯度下达到的同位素分馏程度虽不相同,但是分馏尺度基本都在同一个数量级。在不同的硅酸盐体系中,与元素的热扩散强度类似,同一种同位素产生的同位素分馏程度也有所差异。图7展示了前人热扩散实验中各同位素的热扩散分馏强度,总体上,变网元素(Si、O)的同位素分馏强度小于解网元素(Fe、Mg、Ca、Li、H等)(图7)。