在热液体系中，镓的地球化学行为表现为亲硫性，可以大量富集在以闪锌矿为主的硫化物中，在一些中--低温Pb-Zn矿床，Ga是一种重要的伴生金属。然而，这些Pb-Zn矿床中Ga的来源和富集机制还不清楚。现代海底热液系统可能是研究古代热液成矿系统的“窗口”，因此，我们研究了西南印度洋中脊的玉皇和断桥两个热液区的硫化物、洋中脊玄武岩和沉积物的Ga同位素组成，并探讨了热液区硫化物和沉积物Ga的来源、分馏机制。

洋中脊玄武岩的δ⁷¹Ga_NIST-994变化范围非常小 (+1.20‰ ～ +1.23‰，平均+1.22‰)，且与BCR-2和BHVO-2两件玄武岩标准地质样品的δ⁷¹Ga_NIST-994值在误差范围内一致, 暗示高温地质过程可能没有或者只有极小的Ga同位素分馏，因此，洋壳的δ⁷¹Ga_NIST-994可能为+1.22‰。

沉积物（δ⁷¹Ga_NIST-994变化于+1.28‰ ～ +1.47‰,平均+1.38‰）比玄武岩富集重的Ga同位素，沉积物中的Ga可能主要来源于铁--锰氧化物（或铁--锰氢氧化物）吸附的海水中溶解态的Ga，玄武岩碎屑对沉积物中Ga的贡献几乎可以忽略。基于Yuan et al. (2018)的吸附实验研究结果，我们推测研究区海水中δ⁷¹Ga_NIST-994可能介于+1.92‰至+2.36‰之间。

玉皇热液区硫化物的δ⁷¹Ga_NIST-994变化于+0.99‰ ～ +1.57‰ (平均+1.25‰)，断桥热液区硫化物的δ⁷¹Ga_NIST-994变化于+0.93‰ ～ +1.55‰ (平均+1.19‰)。玉皇和断桥热液区硫化物的Ga同位素分馏分别达到0.58‰和0.62‰，δ⁷¹Ga_NIST-994值的变化范围几乎一致，且硫化物δ⁷¹Ga_NIST-994的平均值与洋中脊玄武岩的δ⁷¹Ga_NIST-994值非常接近，说明玉皇和断桥热液区硫化物中的Ga可能主要来自洋中脊玄武岩的淋滤，海水和沉积物的贡献很小。硫化物中Ga同位素分馏可能主要与硫化物形成过程有关，如快速沉淀、

同期次硫化物的混合等。

图 1 本研究中两个热液区位置分布图

图 2 两个热液区硫化物、洋中脊玄武岩的Ga同位素组成

该成果发表在地学期刊Geoscience Frontiers上，受国家重点研发计划项目（2017YFC0602503）、国家自然科学基金（41890841, 42006074 和41573007）项目、中国海洋矿产资源调查项目（DY135-S1-1-02）和矿床地球化学国家重点实验室领域前沿项目的联合资助。

文章具体信息：Zhang, Y.X., Liao, S.L., Tao, C.H., Wen, H.J., Fan, H.F., Wen, J., Yang, W.F., Li, W., 2021. Ga isotopic fractionation in sulfides from the Yuhuang and Duanqiao hydrothermal fields on the Southwest Indian Ridge. Geoscience Frontiers, https://doi.org/10.1016/j.gsf.2020.12.016