近期，Nature Index期刊Geochimica et Cosmochimica Acta上刊發了中科院海洋所深海中心孫衛東研究團隊關于Manus Basin火山玻璃鈣同位素的最新研究成果，對理解巖漿演化過程中的鈣同位素分餾行為，應用鈣同位素示蹤高溫地質過程具有重要意義。 

　　鈣同位素是示蹤再循環物質的重要參考指標之一。在利用鈣同位素示蹤巖漿巖源區特征時，需要首先明確巖漿演化過程中是否會發生鈣同位素分餾，但是目前關于這方面的研究并不系統。孫衛東研究團隊選取了采自Manus Basin的火山玻璃，其巖性從玄武質安山巖變化至流紋巖，主微量元素及Sr-Nd同位素數據顯示它們源自同一巖漿演化序列，是研究巖漿演化過程中鈣同位素分餾行為的理想樣品。 

Manus Basin火山玻璃巖性從玄武質安山巖變化至流紋巖

　　結果顯示，中基性火山巖的Ca同位素組成（用 44/40Ca表示）比較均一（0.81 0.04‰至0.82 0.01‰），與目前已經報道的大洋中脊玄武巖（0.84 0.10‰）以及弧后盆地玄武巖（0.80 0.08‰）的Ca同位素組成相似，且不與SiO2、MgO含量存在相關性，說明中基性巖漿演化階段幾乎不發生Ca同位素分餾；隨著巖漿演化的進行，酸性火山巖的 44/40Ca從0.85 0.01‰逐漸升高至1.05 0.04‰，并且與SiO2、MgO含量以及Eu/Eu*存在相關性，說明Ca同位素在酸性巖漿演化階段發生了分餾。利用rhyolite-MELTS模擬計算顯示，酸性巖漿演化過程中發生的Ca同位素分餾主要與該階段斜長石的分離結晶密切相關。該研究直接論證了Ca同位素在不同巖漿演化階段的分餾行為，并明確提出中基性巖漿巖可以用來代表其母巖漿的Ca同位素組成。 

火山玻璃的 44/40Ca與SiO2、MgO含量關系圖

　　上述研究得到了國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導專項、國家重點研發專項等項目聯合資助。論文第一作者為深海中心祝紅麗副研究員，通訊作者為中科院海洋所李聰穎副研究員和成都理工大學張兆峰教授。 

　　論文信息： 

　　Hongli Zhu, Renqiang Liao, He Liu, Long Du, He Li, Congying Li*, Zhaofeng Zhang*, Weidong Sun, 2021. Calcium isotopic fractionation during magma differentiation: Constraints from volcanic glasses from the eastern Manus Basin. Geochimica et Cosmochimica Acta 305, 228-242.