長江大學科研成果登Nature子刊！

近日，長江大學資環學院夏小平教授團隊以《Light δD apatites reveal deep origin water in North China Craton intracontinental granites and basalts》爲題，在《Nature Communications》發表研究論文，揭示華北克拉通中生代板內岩漿水來源於地球深部。

水對大陸地殼部分熔融形成花崗岩至關重要，但其具體來源尚不清楚。利用“靠近海溝的弧岩漿中的水主要來自於俯衝板塊的脫水作用”這一機制，無法解釋陸內岩漿的形成。

華北克拉通內部在晚中生代時形成了大量的花崗岩，是研究陸內花崗岩中水來源的理想地區。夏小平教授聯合中國科學院廣州地化所徐義剛院士團隊博士後楊傳茂、中國科學院地質與地球物理所楊進輝研究員等，對華北克拉通東北部遼東半島侏羅紀-早白堊世的多個花崗岩體展開研究。

通過對該地區磷灰石、黑雲母和角閃石，以及早白堊世義縣組玄武岩的磷灰石進行H同位素測定，相關研究結果表明，早白堊世的花崗岩（δD爲-203‰至-127‰）和玄武岩（δD爲-197‰至-107‰）中的磷灰石顯示出極低的δD值，這與侏羅紀花崗岩中相對較高的δD值（-137‰至-47‰）形成鮮明對比。這些磷灰石在結構和化學成分上均未顯示出蝕變特徵。

結合磷灰石單礦物與鋯石中磷灰石包裹體中幾乎相同的揮發份含量以及含水礦物的H同位素組成，團隊排除了磷灰石結晶後脫氣和蝕變對H同位素組成的顯著影響，表明磷灰石H同位素代表了初始熔體的H同位素組成。

研究結果揭示，侏羅紀和早白堊世花崗岩爲殼幔岩漿混合成因，其H同位素也繼承了地殼和地幔的H同位素組成。兩個時期的花崗岩具有共同的大陸地殼端元，而地幔端元截然不同。從侏羅紀到早白堊世H同位素組成的變化與古太平洋板塊俯衝作用密切相關。

此項研究不僅爲華北克拉通內部花崗岩中水的深部起源提供了證據，豐富了對花崗岩形成機制的認識，而且展示了磷灰石H同位素在示蹤地球內部水循環方面的巨大潛力。此外，這項工作還提供了一個可驗證模型，即更大時空範圍的花崗岩和玄武岩H同位素的研究可對該模型做進一步約束。

楊傳茂博士後爲該論文第一作者，徐義剛院士和夏小平教授爲通訊作者。研究得到國家自然科學基金（42288201，42130304）和中國科學院廣州地球化學研究所所長基金（2022SZJJT-04）等項目的聯合資助。（中國教育在線）