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。 俯冲板片除了最表层少量的沉积物,主要是由上部10%的洋壳和下部90%的地幔橄榄岩组成,主要矿物包括橄榄石、辉石、石榴石等,这些矿物含水不足1000 ppm。所以俯冲板片里的水主要储存在含水矿物里面。前人对这些含水矿物的稳定域做了大量高温高压实验工作,相图显示约在220公里深度(7 GPa),即使最冷的俯冲板片,地幔橄榄岩部分都会发生脱水,那么俯冲板片里的橄榄岩部分也许不能把水带到地幔转换带(410-660公里)以及更深的地方。另一方面,对于洋壳部分来说,前人实验认为含水玄武岩体系无法稳定存在含水相,所以俯冲洋壳并不能携带水进入深部地幔,致使俯冲洋壳在......阅读全文
新研究揭示白垩纪环太平洋成矿域构造背景
近日,中国科学院广州地球化学研究所副研究员吴超在研究员陈华勇指导下,与日内瓦大学教授Massimo和中国科学院大学副教授皇甫鹏鹏、教授李忠海合作,通过对白垩纪环太平洋成矿俯冲环境数值模拟研究,揭示了环太平洋成矿域构造背景。相关研究发表于GSA Bulletin。海底扩张驱动洋壳沿太平洋板块边缘俯冲,
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
青藏高原发现首例非俯冲成因玻安岩系火山岩
近日,中科院青藏高原所碰撞隆升及影响团队研究员史仁灯等在青藏高原西部日土地区发现首例非俯冲成因玻安岩系火山岩,为探讨大洋俯冲及陆-陆碰撞造山提供新视角。该成果发表于国际地学期刊《岩石学》。 玻安岩是指具有尖晶石、橄榄石、辉石斑晶和高镁、高硅、低钛地球化学特征的安山岩。最早在18世纪,被发现于西太
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
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
科学家首次对地幔条件下的钙钛矿进行测量
据英国《自然》杂志在线发表的一篇地球科学论文,日本团队报告了人类首次对硅酸钙钙钛矿的基于实验的测量。硅酸钙钙钛矿是一种极其重要的地幔矿物,但无法稳定存在于地表。新研究结果支持一种看法——上地幔底部存在俯冲洋壳区域,穿过该区域的地震波被认为会出现波速异常。图片来源于网络 地球内部地震波传播模型与
全新矿物测量揭开地幔之谜
近日,日本研究人员报告了对硅酸钙(CaSiO3)钙钛矿的首次基于实验的测量。CaSiO3钙钛矿是一种重要的地幔矿物,但无法稳定存在于地表。研究结果支持一种看法,即认为上地幔底部存在俯冲洋壳区域——穿过该区域的地震波被认为会出现波速异常。相关论文刊登于《自然》。 地球内部地震波传播模型与等效实验
青藏高原班怒洋演化历史获揭示
近日,中国科学院广州地球化学研究所研究员王强团队同合作者,通过系统整合蛇绿岩年代学、变质-岩浆作用序列、沉积记录等多学科证据,重建了班公湖-怒江新特提斯洋(以下简称班-怒洋)开启-俯冲-穿时闭合的完整演化过程。相关成果发表于《地球科学评论》(Earth-Science Reviews)。 青藏
莫克兰俯冲带异常地壳结构及其地震构造意义获揭示
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徐敏团队和特聘研究员林间团队与合作者,在国家自然科学基金等项目的资助下,研究揭示了北印度洋莫克兰俯冲带的地壳结构及其地震构造意义。相关成果近日发表于《地球与行星科学通讯》(Earth and Planetary Science Letter
研究揭示高温高压实验限定俯冲带蛇纹岩碳酸盐化影响
碳(C)元素在地球表层与深部圈层之间的迁移与再循环过程对全球气候变化和地球宜居性演变具有重要调控作用。俯冲带是地球深部C循环的关键构造单元。通过俯冲作用,板片将沉积有机C、蚀变洋壳和岩石圈地幔中的无机C输入地球内部;与此同时,深部变质脱水/部分熔融产生的富C流体和熔体又将C通过火山/热液活动等方式返
科学家利用ZnMo同位素示踪深部碳循环
近日,中国科学院广州地球化学研究所博士后王健、研究员唐功建与王强等人合作,利用Zn-Mo同位素示踪俯冲碳酸盐在地幔中的命运,揭示了深部碳循环过程中的重要细节。相关成果发表于《地球物理研究通讯》。利用Zn-Mo同位素示踪俯冲碳酸盐在地幔中的命运。受访者供图了解碳在地球上的循环对于我们理解生命起源、地质
莫克兰俯冲带异常地壳结构及其地震构造意义获揭示
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徐敏团队和特聘研究员林间团队与合作者,在国家自然科学基金等项目的资助下,研究揭示了北印度洋莫克兰俯冲带的地壳结构及其地震构造意义。相关成果近日发表于《地球与行星科学通讯》(Earth and Planetary Science Letters)
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
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
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
中国科大在大陆地壳深俯冲驱动机制方面取得进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498201.shtm低密度大陆地壳如何俯冲到地幔深度经历超高压变质作用?这是大陆动力学研究的重大科学问题之一。中国科学技术大学教授陈伊翔及其合作者首次在欧洲西阿尔卑斯造山带Sesia地体发现了超高压变质作
汤加火山为何“性烈如火”?
剧烈喷发产生的灰白色气体和火山灰,形成一朵超级巨大的蘑菇云,犹如一朵“死亡之花”在太空中慢慢盛开;清晰可见的环状冲击波向四周扩散,激烈波动的海水引发跨洋海啸——多国卫星拍摄到的汤加火山喷发场景,令人震撼而揪心。 汤加火山喷发给当地人民带来了巨大灾难,目前搜救工作举世关心。这次火山喷发为何如
汤加火山为何“性烈如火”?
剧烈喷发产生的灰白色气体和火山灰,形成一朵超级巨大的蘑菇云,犹如一朵“死亡之花”在太空中慢慢盛开;清晰可见的环状冲击波向四周扩散,激烈波动的海水引发跨洋海啸——多国卫星拍摄到的汤加火山喷发场景,令人震撼而揪心。 汤加火山喷发给当地人民带来了巨大灾难,目前搜救工作举
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
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
地质地球所厘定中亚造山带南缘古生代日本型俯冲增生系统
增生型造山带主要是由岩浆弧、增生楔、蛇绿混杂岩、弧前与弧后盆地、微陆块等组成的复杂增生拼贴体,是大陆增生的重要场所。不同时代与不同性质的岩浆弧及其相关的增生楔杂岩的发育是中亚造山带的主要特点。位于中亚造山带南缘的北山造山带,向西连接天山造山带,向东连接内蒙-索伦缝合带,是解剖中亚造山带南缘增生构
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
青藏高原西部日土地区发现首例非俯冲成因玻安岩系火山岩
原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210319_4781547.shtml 玻安岩被发现于西太平洋地质学IBM带(伊佐-玻宁-马里亚纳岛弧带)中的玻宁岛,是指具有尖晶石/橄榄石/辉石斑晶和高镁、高硅、低钛地球化学特征的安山岩。传统观点认为,玻安岩是“洋
研究团队在西太平洋赤道正下方的地幔发现俯冲板块残骸
据日本海洋研究开发机构官网报道,该机构与东京大学地震研究所、神户大学合作,阐明了位于西太平洋赤道地区的安顿爪哇海底高原及其周边的地幔地震波速结构,并在世界上首次发现在安顿爪哇海底高原500—600km深处存在地震波传导速度快的广阔区域。 从现在看来,澳大利亚板块从安顿爪哇海底高原西南部所罗门群
研究团队在西太平洋赤道正下方的地幔发现俯冲板块残骸
据日本海洋研究开发机构官网报道,该机构与东京大学地震研究所、神户大学合作,阐明了位于西太平洋赤道地区的安顿爪哇海底高原及其周边的地幔地震波速结构,并在世界上首次发现在安顿爪哇海底高原500—600km深处存在地震波传导速度快的广阔区域。 从现在看来,澳大利亚板块从安顿爪哇海底高原西南部所罗门群
“科学”号在太平洋探秘全球著名“富钴结壳区”
近日,中国“科学”号科考船上的“发现”号深海机器人多次深潜探访西太平洋麦哲伦海山区并采样。这里正是全球著名的“富钴结壳区”。 水下画面显示,距海面约2000米的深海中,海山大多被一层黑色的“结壳”紧紧包裹,“结壳”上时常可见各类海洋生物附着;山坳峡谷里,散落着大大小小的黑色圆石头;山顶平台
研究揭示洋壳中非生物成因有机质的形成机理
近日,中国科学院深海科学与工程研究所研究员彭晓彤团队与荷兰乌得勒支大学、北京高压科学研究中心等合作,研究揭示了西南印度洋脊岩石圈地壳中的非生物成因有机质,并阐述了有机质在分子层面的形成机制。相关成果以封面论文的形式发表于《美国科学院院报》(PNAS)。当期期刊封面。研究团队供图论文第一作者、中国科学
研究揭示造山带中碳酸盐熔体的起源
10月25日,记者从中国科学院广州地球化学研究所获悉,该所汪程远、王煜和徐义刚联合中国地质大学(武汉)刘勇胜、澳大利亚麦考瑞大学Stephen Foley,通过对远离俯冲带的燕山造山带内的新生代碳酸盐熔体侵入岩脉的分析讨论,揭示了碳酸盐熔体的起源和形成机制。相关成果发表于《地球与行星科学快报》。
研究揭示板块俯冲起始时代的全球性地域差别
板块构造是地球区别于太阳系其他类地行星的主要构造特征。地球是人类和所有已知生命物种的共同家园,其宜居性的建立、改善和长期维持,包括生命活动所需营养物质的循环补给,适宜的大气温度、湿度、氧含量等等,都有赖于板块构造驱动的地球各圈层持续不断的物质-能量交换。板块构造的提出至今已逾半个世纪,尽管已得到
北印度洋莫克兰俯冲带东段的大地震风险获揭示
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林间团队在北印度洋莫克兰俯冲带强震海啸机理方面取得重要研究进展。相关研究发表于《国际地球物理杂志》(Geophysical Journal International)。杨晓东研究员为该论文第一作者,邱强研究员为通讯作者。 莫克兰俯冲带是