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海底多金属结核和富钴结壳的He同位素对比研究

李延河  李金城  宋鹤彬  
【摘要】:对东太平洋海盆C- C 区海底多金属结核及西太平洋马绍尔地区富钴结壳的He 同位素组成进行了对比研究。发现结核的3He/4He 比值普遍较高,为(1.73 ~13 .26) ×10- 5 。所有结核样品的3 He/4 He 比值均高于MORB 的平均3 He/4 He 比值,有些样品的3 He/4 He 比值甚至高于地幔热柱的值。磁性部分相对非磁性部分3 He/4He 比值和4 He 含量均明显偏高。结壳的3 He/4 He 比值相对较低,变化范围为6 .05 ×10 - 8 ~8 .08 ×10 - 5 。在3 He- 4He 图上大部分结壳的He 同位素数据点均位于MORB 和地幔热柱的He 同位素分布区及其附近。粒径小于10μm 的宇宙尘含有极高的3 He/4 He 比值和4 He 含量,微量宇宙尘的加入即可造成地内物质的3 He/4 He 比值明显偏高。在3 He- 3 He/4 He 图上,结核、结壳及深海沉积物的He 同位素数据点均沿着宇宙尘与陆壳物质的混合曲线分布。表明海底多金属结核和富钴结壳的He 同位素异常均是由宇宙尘注入引起的。结核中宇宙尘的含量相对较高,约1 ×10- 6 ;结壳中宇宙尘的含量相对较低,且分布不均匀,约为(80 ~800) ×10- 9 。

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