GCA 许文良教授团队 | 弧岩浆形成过程中的辉石岩贡献：来自地幔矿物与含水玄武-安山质熔体间镍分配实验的制约

俯冲板片释放的富硅熔-流体与地幔橄榄岩反应形成辉石岩，导致地幔不均一性。高镍橄榄石斑晶常被用于指示地幔源区存在辉石岩，但高温高压熔融环境也可能解释其成因。弧岩浆因水的加入熔融温度较低，其中的高镍橄榄石斑晶是验证地幔中是否存在辉石岩的理想对象。然而，缺乏可靠的矿物-熔体间镍分配系数阻碍了这一研究。为此，吉林大学许文良教授团队开发镍预饱和金属管技术，在1.0-1.5GPa、1050-1250℃条件下系统测定了橄榄石、辉石、尖晶石与含水镁铁质熔体间的镍分配系数。结果表明，镍分配系数随温度升高和熔体MgO含量增加而降低，压力和熔体H2O含量无显著影响；建立了经验表达式，预测效果优于前人模型。模拟显示，夏威夷OIB的高镍橄榄石斑晶可由单一橄榄岩源区解释，无需辉石岩组分；而弧岩浆中的高镍橄榄石斑晶则需要源区有辉石岩贡献。研究还发现高镍橄榄石斑晶主要出现于大陆弧安山岩中，与俯冲板片温度密切相关。该研究为识别弧岩浆源区辉石岩贡献提供了实验依据，并为理解俯冲带物质循环和安山质岩浆成因提供了新视角。