地幔楔的氧逸度是俯冲带成岩成矿作用的重要控制因素，传统上通过Fe价态的研究认为由于俯冲板片来源流体的交代，地幔楔相比MORB (Mid-ocean ridge basalts)源区更氧化。但是通过Zn/Fe和V/Sc等元素对的研究发现地幔楔可能并不氧化。最新的研究表明地幔部分熔融时氧逸度控制的Fe同位素分馏可以用来示踪地幔楔的氧逸度。弧岩浆具有平均低于MORB的δ56Fe组成，这被解释为地幔楔具有低于MORB源区的Fe3+/ΣFe或者?56Fe。因此地幔楔橄榄岩的Fe同位素组成是解决这个问题的关键，但是目前数据表明地幔楔橄榄岩具有较大的δ56Fe变化，其具体控制因素还不清楚。
中国科学院广州地球化学研究所同位素国家重点实验室岩石学学科组张龙博士及其合作者在前期工作中以北祁连玉石沟SSZ (supra-subduction zone)橄榄岩为代表，发现地幔楔残余橄榄岩和深海橄榄岩具有相似的δ56Fe组成。为了进一步探讨报道的地幔楔橄榄岩具有较大δ56Fe变化的原因，他们对北祁连玉石沟SSZ蛇绿岩中的纯橄岩进行了铁同位素研究，取得了以下认识：
(1) 北祁连玉石沟除了残余方辉橄榄岩外，还存在着高Cr和高Al两类交代纯橄岩(图1)，分别是玻安质和拉斑质熔体交代的产物。
图1 北祁连玉石沟SSZ蛇绿岩中不同橄榄岩的尖晶石成分对比
(2) 高Al纯橄岩和方辉橄榄岩具有相似的δ56Fe，而高Cr纯橄岩的δ56Fe和其FeO含量呈反比(图2)。具有较低和较高FeO含量的高Cr纯橄岩具有明显偏离方辉橄榄岩的δ56Fe，这表明这些纯橄岩形成时有较大的动力学Fe同位素分馏。
(3) 这种熔体-橄榄岩反应控制的Fe同位素分馏可以解释全球SSZ和深海橄榄岩的Fe同位素变化(图2)。富Fe深海橄榄岩和北祁连高Al纯橄岩类似；具有较高δ56Fe的SSZ橄榄岩一般经历过熔体交代导致的动力学Fe丢失，而具有较低δ56Fe的SSZ橄榄岩一般经历过熔体交代导致的动力学Fe获得。
图2 全球SSZ(包括北祁连玉石沟)和深海橄榄岩的Fe同位素组成
研究成果在Journal of Geophysical Research: Solid Earth上刊出，论文信息如下：Zhang, L., Sun W. D., Zhang, Z. F., An, Y. J., Liu, F., 2020. Iron isotope behavior during melt-peridotite interaction in supra-subduction zone ophiolite from northern Tibet. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 125, e2019JB018823. https://doi.org/10.1029/2019JB018823.
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