俯沖帶流體是地殼與地幔之間元素遷移和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵載體。解釋流體的來源、性質(zhì)和特征對于揭示關(guān)鍵的地球化學問題具有重要意義，例如地殼和地幔之間的相互作用以及地球深處的長期演化。

由于俯沖洋殼進入深部地幔后很難返回地表，因此在大洋俯沖帶中很難找到超高壓(UHP)變質(zhì)巖來研究前期的交代作用。

在最近的一項研究中，由中國科學院中國科學技術(shù)大學(USTC)陳以翔教授領(lǐng)導的研究小組及其合作者利用電氣石硼同位素作為追蹤俯沖帶流體過程的指紋，并成功確定了流體的來源和性質(zhì)。這項工作發(fā)表在Geochimica et Cosmochimica Acta上。

硼不僅可以識別來自大陸和大洋板片的源流體，還可以識別大洋板片中源流體的不同成分。由于電氣石是一種極富硼的礦物，研究團隊在前期研究的基礎(chǔ)上，對來自西阿爾卑斯山多拉-邁拉地塊的電氣石進行了原位硼同位素分析。

研究人員發(fā)現(xiàn)，白片巖和碧巖片巖的交代巖(Tur-S)中的電氣石含有全球最高的 X Mg，其 δ 11 B 值遠高于變花崗巖(Tur-G)中的電氣石(Tur-G)，表明 Tur- S 由流體交代作用形成。通過開發(fā)一種定量建模方法，研究人員揭示了交代作用來自蛇紋巖，而不是來自俯沖板片中的地殼或沉積物。該團隊利用全巖地球化學和早期研究表明，蛇紋巖起源于地幔楔而不是俯沖板片。結(jié)果也與前人對白片巖Mg-Fe同位素的研究一致。

陳教授團隊通過識別不同巖石中的B同位素作為指紋，揭示了大洋俯沖和大陸碰撞過程中殼源流體和地幔流體交代作用的殼幔相互作用。因此，電氣石B同位素可作為識別深俯沖帶流體來源和性質(zhì)的有效工具。