西天山造山带高压变质岩微量元素和Cr同位素数据

大洋俯冲板片在弧前和弧下深度发生脱水作用，形成不同类型的流体，流体活动性的元素及其同位素体系可以用来示踪流体来源，解析流体演化过程。我们选取了西天山榴辉岩、蓝片岩、围岩云母片岩、大理岩和高压蛇纹岩作为主要的研究对象，进行了详细的Cr同位素组成分析，来示踪流体活动。这些榴辉岩和蓝片岩根据是否发生过碳酸盐化作用分为两组。组I样品显示出Cr、Ni含量与CO2、LOI良好的正相关关系，这不符合洋底碳酸盐化过程，而是反映了一种富挥发分CO2及Cr、Ni的流体加入。组I样品的Cr同位素组成与LOI和CO2也呈现出良好的正相关关系。模拟结果表明组I样品的相容元素与挥发分的组成特征可能主要反映了不同比例的蛇纹岩来源流体及沉积碳酸盐的加入。这一推测也得到了西南天山造山带高压蛇纹岩样品Cr同位素结果的支持。对于组II样品来说，它们的Cr含量随着LOI升高而降低，而Cr同位素却随着升高，指示了贫CO2、低Cr含量且具有很高Cr同位素组成的流体组分加入。
这些蛇纹岩经历了俯冲脱水过程，结合其它元素指标，可以推测脱水流体的Cr同位素组成略轻于残留蛇纹岩。通过模拟计算，可以获得流体-残留相之间的Cr同位素分馏系数为-0.05‰到-0.25‰。根据这一分馏系数，我们可以进一步判断蛇纹岩脱水过程中Cr在流体中的赋存形式。因此我们认为这些榴辉岩元素及Cr同位素特征指示了在俯冲隧道中复杂的流体组成，而Cr元素和同位素体系可以作为区分蛇纹岩与其它流体源区(如蚀变洋壳、沉积物等)的重要指标。相关成果发表在国际地球化学顶级期刊Geochimica et Cosmochimica Acta上。本数据集包括西天山造山带23件榴辉岩和蓝片岩、2件云母片岩、2件大理岩和14件高压蛇纹岩Cr-Sb含量和Cr同位素组成数据，对俯冲带超临界流体的Cr同位素特征约束数据。