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钒(V)是一个多价态过渡族金属元素,在幔源岩浆演化过程中表现为中等不相容性,但在壳源岩浆演化中则表现为中等相容性,因此V同位素在示踪岩浆演化,尤其是氧化还原条件变化有巨大潜力。近20年来,随着多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)的发展,使得高精度V同位素分析得以实现,能够有效分辨高温地质过程造成的极小同位素分馏。目前,对于V同位素的分馏机理以及储库的研究主要集中在深部岩浆过程。相比地幔部分熔融,大陆地壳作为一个重要的地质储库,其V同位素组成以及壳源岩浆作用对V同位素分馏的影响鲜有研究。研究大陆地壳V同位素组成以及V同位素在大陆地壳熔融和随后的分馏结晶过程中的变化是了解V同位素在地幔熔融过程分馏机理的重要补充。为了研究高度演化的火成岩中V同位素分馏机理,我们选择已有较高研究程度的海拉尔火山岩,其化学成分变化范围广(基性火成岩、I型长英质岩石和A型流纹岩),不同类型岩石间有明确的演化关系,可以用来反映大陆地壳演化过程。通过21个来自海拉尔盆地的火山岩的V同位素组成,研究大陆地壳火山岩的V同位素分馏并制约大陆地壳的V同位素组成。它们的δ51V(-0.72‰-0.19‰)随着SiO2含量的增加而增加,但随着V元素含量(10-223 ppm)和Fe2O3含量(0.8-10 wt.%)的增加而降低。在这三类岩石中,相似SiO2含量时,A型流纹岩有更高的δ51V(高达0.19±0.02‰)。样品的δ51V与Zr/Hf、δ66Zn、δ56Fe之间没有很好的相关性,因此判断流体出溶、热扩散可能不是影响它们V同位素变化的原因。通过Rhyolite-MELTS软件模拟我们样品的演化趋势发现,模拟结果相比基性火成岩有更高的铁含量,这可能是由于有更多含铁矿物的结晶分异,富50V的低价V的矿物(例如:磁铁矿)结晶分离,导致熔体中更富集重的V同位素,因此基性火成岩(从-0.72±0.09‰到-0.48±0.07‰)相对MORBs(-0.84±0.10‰,2SD)更富集重的V同位素组成。此外,在相同SiO2含量时,I型长英质岩石(-0.59±0.08‰到0.03±0.05‰)相比A型流纹岩(-0.04±0.03‰到0.19±0.02‰)有更低的V同位素组成,可能是因为它们源区的差异(I型长英质岩石是由与基性火成岩有相似组分的母源产生,A型流纹岩则是源自与I型长英质岩石有相似组分的母源)以及大陆地壳岩浆作用过程中部分熔融和/或矿物结晶分异。通过自然样品的观察,接模拟实验结果,单一过程不能很好解释海拉尔火山岩V同位素组成变化,我们推测这些火山岩V同位素的分馏可能是多种过程综合影响的结果。海拉尔火山岩V同位素组成的变化是其演化过程岩浆V同位素变化的特征,反应了大陆地壳内部岩浆活动过程。由此,我们给出了海拉尔火成岩V同位素组成的演化模型,不同源区部分熔融的演化以及随后的结晶分异过程是影响这些火成岩V同位素分馏的主要原因。考虑海拉尔火山岩紧密的演化关系,我们利用它们δ51V-SiO2的相关关系大致推算不同层大陆地壳V同位素组成:δ51VLCC=-0.42±0.12‰,δ51VUCC=-0.71±0.12‰。综上,我们认为:(1)随着岩浆演化,高度演化火成岩中会更富集重的V同位素;(2)部分熔融和结晶分异过程会产生V同位素组的平衡分馏;(3)不同源区形成的火成岩V同位素组成可能会有明显的差异;(4)壳内岩浆作用会导致大陆地壳的V同位素组成不均一。我们的研究只是基于一个地点有限的样品,并不能完美制约不同大陆地壳储库V同位素组成以及壳源岩浆演化对V同位素分馏的影响。但目前没有关于大陆地壳V同位素组成的相关研究,我们只是根据目前的观察进行推测。还需要更多有关工作去研究大陆地壳不同类型岩石的V同位素组成,进一步了解大陆地壳演化过程中的V同位素分馏机理。