海底火山岩和硫化物中的铁、铜和锌同位素组成研究为理解岩浆、热液和蚀变过程提供了重要工具,有助于确定过渡金属的来源和热液活动对岩石环境的影响。通过研究,团队明确了洋中脊玄武岩的δ56Fe和δ57Fe值高于海底热液,而δ66Zn和δ68Zn值则相反,这表明玄武岩-流体相互作用优先将54Fe、66Zn和68Zn结合到流体中,导致了56Fe、57Fe和64Zn在蚀变玄武岩中的富集。硫化物矿物的δ56Fe值大部分(-1.96~+0.11‰)在喷口流体范围内,但明显低于洋中脊和弧后盆地玄武岩,说明硫化物中的Fe主要来源于喷口流体。黄铜矿的δ56Fe和δ57Fe值高于闪锌矿和黄铁矿。这表明高温硫化物矿物富集56Fe和57Fe,而中低温硫化物则亏损56Fe和57Fe。
该项研究揭示了流体-岩石相互作用和流体与海水混合对洋中脊和弧后盆地硫化物中Fe-Cu-Zn同位素组成的影响,指出板块俯冲将导致弧后盆地和岛弧岩石具56Fe、57Fe和64Zn富集的特征,促进了海底热液硫化物的元素和同位素地球化学研究,将有助于更好地了解海底硫化物与其围岩之间的关系以及铁、铜、锌在地幔源、热液、围岩和硫化物之间的迁移过程。