研究人员调查了俯冲下洋壳在地幔不同深度的熔融行为

中国科学院院士、中科院广州地球化学研究所研究员徐义刚和广州地化所地幔地球化学学科组特任研究员王煜共同了设计系列高温高压实验,揭示俯冲下洋壳在地幔浅部的熔融行为。 俯冲作用为地球带来的深远效应之一是将地壳物质引入深部地幔。目前,大量地球化学和岩石学研究证明,幔源中可能存在其他岩性成分(如辉石岩、辉长岩、斜长角闪岩等),而并非之前认为的单一橄榄岩地幔源区。其中,作为俯冲板片的重要组成部分,俯冲下洋壳在研究洋中脊和板内玄武岩成因中的作用越来越突出,但目前缺少对该重要组分在地幔熔融过程中的实验岩石学约束。 研究人员调查了俯冲下洋壳在地幔不同深度的熔融行为及其与周围地幔橄榄岩的相互作用。首批实验的初始物质选用采自中国东北蛟河碱性玄武岩中的天然辉石岩捕虏体样品,在1 GPa,1100-1300℃ 的温压条件下进行高温高压部分熔融实验。此外,研究人员还进行了包括一系列下洋壳-纯橄岩相互作用熔融实验,以了解下洋壳衍生熔体与地幔橄榄岩之间......阅读全文

研究人员调查了俯冲下洋壳在地幔不同深度的熔融行为

  中国科学院院士、中科院广州地球化学研究所研究员徐义刚和广州地化所地幔地球化学学科组特任研究员王煜共同了设计系列高温高压实验,揭示俯冲下洋壳在地幔浅部的熔融行为。  俯冲作用为地球带来的深远效应之一是将地壳物质引入深部地幔。目前,大量地球化学和岩石学研究证明,幔源中可能存在其他岩性成分(如辉石岩、

深俯冲陆壳水致熔融诱发的地幔交代作用获揭示

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/511092.shtm

Mo同位素制约爪哇岛弧岩浆作用与壳幔循环过程

中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室地幔地球化学学科组于洋副研究员与黄小龙研究员及其合作者,利用Mo同位素制约爪哇岛弧岩浆作用与壳幔循环过程研究取得进展。相关研究近日发表于Geochimica et Cosmochimica Acta。俯冲过程中,俯冲板片释放不同俯冲组分交代地幔

提出西太平洋板块俯冲起始发育成熟新模型

中国科学院广州地球化学研究所研究员李洪颜、中国科学院院士徐义刚和李翔博士,以及美国南佛罗里达大学教授Jeffrey G. Ryan、西北大学教授张超,研究提出了西太平洋板块俯冲起始-发育-成熟新模型。相关研究近日发表于《自然-通讯》(Nature Communications)。板块构造理论是固体地

海洋所在蚀变洋壳钾同位素组成及钾元素循环研究获进展

  中国科学院海洋研究所深海中心研究员孙卫东研究团队与研究员张国良研究团队合作,分析了来自大洋钻探329航次U1365和U1368钻孔的洋壳玄武岩和典型的大洋俯冲带榴辉岩的钾(K)同位素组成特征,研究结果有效约束了低温洋壳蚀变过程中的K同位素地球化学行为,并揭示了其对俯冲带和全球K元素循环的影响。相

西太平洋板块俯冲起始发育成熟新模型获揭示

板块构造理论是固体地球科学的基石,虽然它的提出已经超过了50年,但是板块俯冲如何开始-发育-成熟这一关键科学问题仍然没有得到很好的解答。此前研究认为西太平洋伊豆-小笠原-马里亚纳(IBM)俯冲带的形成是地球上自发式起始俯冲的典范,表现为太平洋板块在重力作用下的垂向下沉。图1 研究区地质图和采样位置图

俯冲板块脱水/熔融研究进展

  在国家自然科学基金项目(批准号:41922020)等资助下,中国科学院广州地球化学研究所李洪颜、赵瑞鹏、李杰、徐义刚等人与国外合作者在俯冲板块脱水/熔融的机制与过程方面取得进展。研究成果以“钼同位素解密马里亚纳岛弧俯冲板块的脱水与熔融 (Molybdenum isotopes unmask sl

我国学者发现贵金属元素Os在俯冲脱水过程中的活动性

   物以稀为贵,地球早期发生核幔分离时,部分元素随着铁镍合金进入地核,从而造成它们在硅酸岩地球(包括地幔和地壳)中的含量极低,因此它们被称为贵金属元素,包括Os和其它七个元素(即Ir, Ru, Rh, Pt, Pd, Ag和Au)。这些元素主要赋存在硫化物中。强亲铁元素中的Re-Os同位素体系主要

广州地化所等发现洋内弧大陆地壳成熟新机制

  陆的形成和演化是地球科学研究中广泛关注的前沿科学问题之一。大陆地壳总体上具有安山质到英安质地球化学成分特征,与洋内弧中大洋俯冲作用形成的岩浆岩具有相似的微量元素地球化学特征(如富集大离子亲石元素和亏损高场强元素),众多学者认为大陆地壳的形成与洋内弧环境下的大洋俯冲作用相关。但是,洋内弧中来源于地

我国学者在地幔过渡带俯冲板片界面成像研究中获进展

  板块俯冲是地球上较为宏大和复杂的地质过程之一,是理解地球内部物质能量交换、大陆岩石圈演化、地震和火山活动及矿产资源分布等的重要环节。在板块俯冲过程中,俯冲板片将冷的、不同组分的物质(如地表沉积物、玄武质洋壳、水等)带入地幔,与周围地幔相互作用,在二者边界发生热化学交换。对俯冲板片界面的认识是理解

广州地化所利用LAICPMS发现氧逸度与斑岩铜矿成矿的关系

  高氧逸度是斑岩铜矿所具有的一个普遍性特征,然而关于氧逸度,还存在一些问题并未得到解决,例如,斑岩铜矿何时氧化、如何获得高氧逸度、为什么大量高氧逸度的岛弧岩石并不能形成斑岩矿床?为什么高氧逸度下俯冲洋壳部分熔融是斑岩铜金矿床成矿的最佳条件?  德兴斑岩铜矿形成于中侏罗时期(~170 Ma),位于江

地质地球所研究发现俯冲洋壳的折返机制

  洋壳的成分主要为MORB,它俯冲到深部地幔会转变为蓝片岩和榴辉岩。大量的高温高压实验研究表明,洋壳榴辉岩的密度大于周围地幔,因而它很难通过自身浮力而折返到地表。然而,自然界大洋俯冲带中出露了大量的洋壳榴辉岩,表明至少有部分的洋壳与俯冲板块拆离而折返至地表。近三十年来,众多研究学者认为洋壳榴辉岩的

马里亚纳岛弧俯冲板块脱水/熔融的机制与过程揭示

  俯冲板块的脱水/熔融对地球层圈间的物质与能量循环至关重要,其机制、过程与控制因素是固体地球科学界关注的焦点。俯冲板块物质(包括沉积物、玄武岩和辉长岩)、地幔楔蛇纹岩和俯冲板块岩石圈地幔蛇纹岩(简称板块蛇纹岩)在板块脱水/熔融过程中的作用存在争议。近日,中国科学院广州地球化学研究所研究员李洪颜、李

Science-Advances:俯冲带岩浆氧逸度研究新进展

  近日,Science Advances在线发表了中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室曾志刚课题组与美国康纳尔大学、美国伍兹霍尔海洋研究所合作完成的成果,揭示了俯冲蛇纹岩对全球弧岩浆的氧逸度具有重要的控制作用。  研究表明,弧岩浆具有比洋中脊岩浆更高的氧逸度,或与氧化性的俯冲组分的输入有关

洋壳初始俯冲以及陆壳形成机制研究获新进展

 早寒武世全球板块以及西准噶尔构造位置重建图。研究团队 供图 近日,中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室研究员张运迎团队联合其他科研团队,在洋壳初始俯冲以及陆壳形成机制方面取得新进展。相关成果分别发表于《美国地质学会通报》和《国际地球科学杂志》。 地球为何拥有板块构造和大

海洋所在马里亚纳俯冲带弧前水岩反应研究中获进展

  近日,中国科学院海洋所深海中心研究员孙卫东团队在马里亚纳俯冲带弧前水岩反应和硼(B)同位素地球化学行为研究中取得进展,相关研究成果发表在Lithos上。  板块构造理论提出以来,作为地球内部-外部物质和能量交换的重要场所,俯冲带得到广泛关注。研究表明,俯冲带是全球火山作用最强烈的地区之一。前人有

海洋所等在非传统稳定同位素研究中获进展

  近日,《自然-通讯》(Nature Communications)以Article形式在线发表中国科学院海洋研究所大洋岩石圈与地幔动力学课题组关于利用Mo同位素体系示踪俯冲带流体性质最新成果,对理解岛弧岩浆作用、地幔楔氧逸度及研究壳幔循环作用具有重要意义。陈硕为文章第一作者兼通讯作者。  俯冲带

地质地球所揭示黑龙江多宝山斑岩铜矿床多期岩浆作用

  探讨高镁火山岩形成机制及其与斑岩成矿相关岩浆作用之间的成因联系,可为揭示斑岩矿床深部源区特征、岩浆演化及动力学背景提供新的思路。  北方造山带东部自早古生代以来经历了古亚洲洋、蒙古-鄂霍茨克洋、古太平洋三大构造体制的复合造山及成矿作用,但不同构造体制间复合叠加的表现形式、时空关系、构造体制的转换

俯冲带深部碳循环研究获进展

日前,中国科学院海洋研究所研究员张国良团队在俯冲带深部碳循环研究取得新进展,相关成果发表于美国地球物理学会旗舰期刊《地球物理研究杂志-固体地球》。该研究通过高温高压实验并结合热力学数值模拟,明确了俯冲带水对碳酸岩熔体出现的重要影响及其稳定存在的温压范围,揭示了俯冲带弧下深度含水碳酸岩熔体是迁移碳的重

研究揭示全球海洋板块呈多幕式进水

近日,南方科技大学海洋科学与工程系讲席教授林间团队与中国科学院地质与地球物理研究所朱日祥团队等合作,在海洋岩石圈水化研究方面取得重要突破,定量计算了全球海洋板块水化率的分布,揭示了俯冲带是海洋板块,尤其是地幔水化作用的关键场所,成果发表于《国家科学评论》上。水对地球表面和内部的物理与化学过程至关重要

研究发现洋底高原增生诱发俯冲起始的岩石学证据

  洋底高原广泛分布在洋盆中,它是除大洋中脊之外洋壳形成的主要部位。洋底高原具有异常厚(~10-30 km)的洋壳,其成因通常认为与深部来源的地幔柱活动有关,因此其是研究地幔柱动力学演化、深部地幔不均一性等地质问题的重要对象。较厚的洋壳导致洋底高原具有较低的密度,使它们进入海沟后很难被俯冲而发生阻塞

哀牢山地区发现古俯冲沉积物底垫熔融岩石学证据

  沉积物俯冲是地球物质循环的重要方式之一,是地球表层物质进入地球内部的显著证据,也是导致地幔不均一的重要原因之一。数值模拟结果指示由于俯冲沉积物与上地幔存在较大的密度差,在俯冲过程中往往会与俯冲板片分离,在上升浮力作用下,以底辟体形式穿过地幔最终底垫于上覆板片的地壳之下。现代地球物理观测结果也表明

新研究揭示氧化的弧下软流圈地幔

3月23日,国际学术期刊《科学进展》(Science Advances)刊发了中国科学院广州地球化学研究所一项最新成果。该研究通过对全球十万多件弧火山岩样品数据进行系统汇总和梳理,揭示了氧化的弧下软流圈地幔。    氧,作为生命生存的关键物质,是维持地球宜居环境的必要条件。大洋板块的俯冲携带了大

深部俯冲洋壳含水相研究中取得新进展

  地球表面75%都是水,水在地球演化过程中,扮演重要角色。少量的水就能影响元素迁移与分布,降低岩石固相线,影响深部岩浆的产生与性质,改变地幔氧逸度、电导率、地震波速等。因而,地球深部的水循环备受关注。俯冲板片可以将水从地表带到地球深部,但俯冲板片能带多少水到多深的地方并不清楚。  俯冲板片除了最表

科学家研究揭示弧前蛇纹岩可以俯冲进入弧下地幔

    弧前蛇纹岩被俯冲板块拖拽进入弧下深度释放轻Zn同位素流体交代弧下地幔楔 海洋研究所供图  近日,国际地学期刊《地球物理研究杂志:固体地球》在线刊发了关于西太平洋俯冲带火山岩锌同位素组成及其对壳幔物质循环指示的最新成果。这是中科院海洋研究所研究员曾志刚团队与天津大学教授陈玖斌团队合作完成的新成

广州地化所提出构造环境判别新方法

  识别岩浆产出的构造环境是地质研究的重要内容之一。传统的构造判别方法对于源区受到俯冲交代的岩浆岩构造环境判别存在问题,因而急需一种新的判别方法识别这类岩浆的构造环境。中国科学院广州地球化学研究所运用B同位素在判别中亚造山带(Central Asian Orogenic Belt)二叠纪构造环境上取

对俯冲带硫循环的新认识

  硫是自然界中的重要挥发分之一,其在岩浆的演化、金属矿床的形成、火山喷发以及环境变化中发挥重要作用。与俯冲带相关的弧岩浆岩地幔源区中含有200-500 ppm硫,高于亏损地幔,这反映了板片在弧下深度脱水/熔融时会将大量的硫通过板片释放的熔/流体再循环入地幔中。熔/流体中硫的溶解度决定了其运移硫的能

广州地化所在深部俯冲洋壳含水相研究中取得新进展

  地球表面75%都是水,水在地球演化过程中,扮演重要角色。少量的水就能影响元素迁移与分布,降低岩石固相线,影响深部岩浆的产生与性质,改变地幔氧逸度、电导率、地震波速等。因而,地球深部的水循环备受关注。俯冲板片可以将水从地表带到地球深部,但俯冲板片能带多少水到多深的地方并不清楚。  俯冲板片除了最表

地质地球所解析俯冲带硫循环

  硫(S)是地球上最常见的挥发分之一,在地球圈层形成与分异、岩浆演化与氧化还原状态、金属成矿元素富集以及全球气候变化等诸多地质过程中扮演着重要的角色。俯冲带是全球最大的物质循环系统,俯冲板片携带大量地壳物质进入深部地幔是壳-幔物质输送的关键环节,俯冲板片释放流体诱发地幔楔部分熔融导致岛弧岩浆作用是

地质地球所西藏蛇绿岩研究揭示特提斯洋演化历史

  新特提斯洋是中生代以来位于南半球冈瓦纳大陆和北半球欧亚大陆之间的古海洋,它的构造演化直接塑造了现今洋陆格局,因此一直是地质学关注的重要问题。新特提斯洋的演化存在诸多争议,关键一点在于其大洋岩石圈是否保存于现今大陆之上,这也直接限制了人们对特提斯基本问题的理解,如新特提斯洋的打开和俯冲时代、俯冲机