Primordial neon in high-3He/4He Baffin Island olivines
Primordial neon in high-3He/4He Baffin Island olivines
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高 3He/4He 巴芬岛橄榄石中的原始氖
DOI：
10.1016/j.epsl.2021.116762
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发表时间：
2021
影响因子：
5.3
通讯作者：
Boyes, X.M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Horton, F.;Curtice, J.;Farley, K.A.;Kurz, M.D.;Asimow, P.D.;Treffkorn, J.;Boyes, X.M.
巴芬岛上暴露的古新世玄武岩熔岩具有在陆地火成岩中发现的最高的3he /4He，并且可能包含地球表面暴露的最原始的原始地幔物质。通过真空破碎大型（1-3 g）橄榄石矿物分离物，我们提取了足够的岩浆气体，首次获得了巴芬岛熔岩的氦、氖和氩耦合同位素组成。5个巴芬岛橄榄石样品的3he /4He值为大气比值（Ra）的36.2±0.6 ~ 48.6±1.3 （1σ）倍，与已知的最高地幔值重叠。氖同位素结果落在大气和高20ne /22Ne地幔端元（最大20ne /22Ne为12.2）之间的混合线上。这条混合线的坡度与冰岛冰下全新世玻璃的坡度难以区分，但与其他热点和洋中脊玄武岩走向不同。这一结果支持了巴芬岛和冰岛熔岩具有共同的高3he /4He地幔成分的假设，尽管最近的古地理重建表明冰岛热点在喷发时（61 Ma）远离巴芬岛。高3he /4He地幔储层具有3he /22Ne变率，反映了古地幔非均质性或上地幔或下地幔的氦添加。
Paleocene basaltic lavas exposed on Baffin Island have the highest3He/4He found in any terrestrial igneous rocks and potentially contain the most pristine primordial mantle material exposed on Earth's surface. By vacuum-crushing large (1–3 g) olivine mineral separates, we extracted enough magmatic gas to obtain the first coupled helium, neon, and argon isotopic compositions of Baffin Island lavas. The five Baffin Island olivine samples have3He/4He ranging from 36.2 ± 0.6 to 48.6 ± 1.3 (1σ) times the atmospheric ratio (Ra), overlapping with the highest known mantle values. Neon isotopic results fall on a mixing line between atmosphere and a high20Ne/22Ne mantle endmember (with a maximum20Ne/22Ne of 12.2). The slope of this mixing line is indistinguishable from that in subglacial Holocene glass from Iceland, but distinct from other hotspots and mid-ocean ridge basalt trends. This result supports the hypothesis that Baffin Island and Iceland lavas share a common high-3He/4He mantle component, despite the fact that recent paleogeographic reconstructions place the Iceland hotspot far from Baffin Island at the time of eruption (61 Ma). Our results also demonstrate that high-3He/4He mantle reservoirs have3He/22Ne variability that either reflects ancient mantle heterogeneity or helium addition in the upper or lower mantle.
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