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折返必须借助于其它低密度岩石,如地幔楔蛇纹岩或增生楔变沉积岩。然而,深俯冲洋壳的折返机制仍不明确,根源在于对俯冲洋壳自身在浅部地幔的密度演化仍缺乏系统的认知。 中科院地质与地球物理研究所岩石圈演化研究室的陈意副研究员等人通过联合变质岩石学中的相平衡计算和岩石物理学中的密度计算两种方法,建立了俯冲洋壳在浅部地幔(P < 4GPa)的密度演化曲线,并结合自然界洋壳榴辉岩的岩石学特征、变质作用和演化历史,限定了俯冲洋壳的最大折返深度和必须满足的全岩成分条件。他们的研究结果表明:在冷俯冲和热俯冲两种地温曲线演化条件下,俯冲......阅读全文
我国在青藏班怒带洋壳榴辉岩热折返研究中取得新进展
洋壳榴辉岩是经历几十甚至数百公里深俯冲的洋壳物质通过某种构造机制折返到地表的产物,对于研究板块构造运动以及地壳深部动力学过程具有重要的意义。大多数洋壳榴辉岩在折返过程中通常会经历不同程度的低温退变作用(如,蓝片岩相或绿片岩相)改造(冷折返),而部分则会遭受高温变质作用(麻粒岩相)的强烈叠加(热折
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
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
高温高压下榴辉岩主要造岩矿物热状态方程研究取得进展
榴辉岩是一种非常重要的高压变质岩,主要形成于大洋地壳俯冲过程中,由玄武岩和辉长岩发生高压变质作用形成。榴辉岩也广泛分布于上地幔中,被认为是俯冲大洋地壳的残留,这也被来自金伯利岩中的捕掳体和金刚石中矿物包裹体所证实。天然榴辉岩的主要组成矿物是石榴子石和绿辉石。其中,石榴子石主要是镁铝榴石、铁铝榴石
研究发现喜马拉雅榴辉岩叠加超高温变质
地球的表层由众多马赛克状、沿着汇聚、离散或转换边界相互运动的板块组成,该动力学过程即为板块构造。板块构造驱动了地球表层的基本地质过程,如大陆地壳的生长、地貌单元的形成、壳幔物质的循环。因此,地球科学研究的主要任务之一是探索以俯冲作用为标志的板块构造何时启动、地球不同地质历史时期的板块构造体制。
同位素示踪青藏高原东南缘深部物质循环
中国科学院广州地球化学研究所博士生徐东晶在副研究员齐玥与研究员王强的指导下,选取青藏高原东南缘云南马关地区新生代含有大量地幔包体的碱性玄武岩作为研究对象,开展了全岩地球化学和Sr-Nd-Mo同位素研究。相关成果近日发表于《地球化学地球物理学地球系统》。 地幔约占地球体积的80%,查明其组成的变
地质地球所低温榴辉岩定年研究取得新进展
我国西南天山造山带位于中亚造山带的南端,其间出露的榴辉岩及相关高压/超高压岩石为解析欧亚造山带多板块/微陆块的碰撞拼合过程提供了重要的研究对象。近10年来许多工作者进行了大量的研究,然而通过不同同位素体系获得的定年结果变化范围很大(230 Ma到400 Ma),不能精确限定其形
我国科研团队在早期地球研究领域取得重要进展
地球区别于太阳系其他岩石行星的一个重要特征是表面的海陆二分。海陆格局控制着地表的物质循环,是形成动态、多样的地表环境的关键因素,对支撑复杂生命系统至关重要。地球之所以有海陆二分是因为其地表高程变化足够大,且呈双峰式分布。海陆二分是否伴随着地球的整个演化?目前越来越多的证据显示,在地球的早期(25—3
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、
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
科学家揭示俯冲带重硼同位素循环
硼是一个具有中等挥发性、质量较轻的亲石元素,在熔/流体活动中容易发生迁移。硼有两个稳定同位素(10B和11B),二者之间较大的质量差(~10%)导致地球上不同端元之间硼同位素差异明显。因此,硼及其同位素对探究熔/流体参与的地质过程和物质循环具有重要意义。目前,大量学者对地球表生环境和相关过程(如
学者提出两阶段模型解释夏威夷造盾期玄武岩成因
近日,中国科学院广州地球化学研究所博士侯永胜在研究员李洪颜、王煜和徐义刚等人的指导下,研究揭示了熔体-岩石圈地幔高温反应实验约束夏威夷造盾期岩浆成因机制。相关成果发表于《地球物理研究杂志:固体地球》(Journal of Geophysical Research:Solid Earth)。板块俯冲和
学者提出两阶段模型解释夏威夷造盾期玄武岩成因
近日,中国科学院广州地球化学研究所博士侯永胜在研究员李洪颜、王煜和徐义刚等人的指导下,研究揭示了熔体-岩石圈地幔高温反应实验约束夏威夷造盾期岩浆成因机制。相关成果发表于《地球物理研究杂志:固体地球》(Journal of Geophysical Research:Solid Earth)。 板
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
学者提出山东地区新生代玄武岩的成因新机制
中国科学院广州地球化学研究所博士韦振在研究员李洪颜等人的指导下,对山东无棣大山霞石岩开展了橄榄石斑晶熔体包裹体研究,发现熔体包裹体在记录源区组成和熔融机制方面比全岩具有明显的优势。相关成果近日发表于《地球物理研究通讯》(Geophysical Research Letters)。大地幔楔是指地幔过渡
科学家揭示斯里兰卡壳源成因碳酸岩
中国科学院地质与地球物理研究所研究员苏本勋对斯里兰卡碳酸岩开展了野外考察、岩石矿物学、年代学和地球化学分析,厘定其为壳源成因,同时对近二十年来报道的全球壳源成因碳酸岩的时空分布、产出特征、岩石矿物学特点、地球化学特征以及成因机制进行了总结。相关研究分别发表于《矿物学与岩石学论文集》《国际矿物学、岩石
南海晚新生代岩浆与流体活动成因机制获揭示
南海作为西太平洋最大的边缘海,其形成和演化一直是地质学界的热点问题。2月19日,记者从中国科学院南海海洋研究所获悉,该所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室研究员夏少红团队联合日本东北大学学者,研究揭示了南海晚新生代岩浆与流体活动成因机制。相关成果发表于《科学通报》(Science Bullet
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
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
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
研究揭示慢速洋脊洋壳增生相关的岩浆演化规律
洋中脊是地壳的最主要增生场所,理解洋壳增生过程有助于了解地球的圈层结构的形成与演化。研究洋中脊洋壳增生过程的主要途径是研究其岩浆作用过程,目前主要手段包括地震地球物理直接探测、蛇绿岩原位对比和洋中脊玄武岩反演。地震地球物理通过探测洋中脊下方熔体透镜体识别岩浆房并结合喷发的MORB成分来限定岩浆动
地质地球所揭示基性下地壳部分熔融形成埃达克岩温压条件
Adakite(埃达克岩)与TTG(英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩,是太古代地壳的重要组成部分)岩石的元素地球化学特征相似,具有高Sr低Y,REE强烈分馏,无Eu负异常,Nb、Ta强烈亏损等特点。一般认为,这类岩石可能由俯冲洋壳的基性单元发生部分熔融形成。大量的实验岩石学、地球化学模拟等结果
翟明国院士详解华北克拉通
中国科学院地学部院士翟明国的研究领域——前寒武纪地质与变质地质学,是一门很基础、很古老的学科,是地质学“基础之基础”,对我们进一步认识地球、利用地球、保护地球有着很重要的影响。 长期以来,翟明国致力于研究华北地区的克拉通地形,6月9日在中国科学院第十五次院士大会上,他作了题为《克拉通
研究揭示南羌塘早渐新世假白榴石响岩成因及其制约
中国科学院广州地球化学研究所博士生刘懋锐在副研究员齐玥与研究员王强的指导下,在国家自然科学基金等项目的资助下,研究揭示了南羌塘早渐新世假白榴石响岩成因及其对中央谷地隆升的动力学制约。相关成果近日发表于《岩石学杂志》。 长英质碱性岩因其对稀有金属元素富集机制、火山喷发样式以及大陆地壳生长方式的重
嫦娥五号高地物质揭示早期月壳形成和再造过程
近日,中国地质大学(北京)教授王水炯课题组与国内合作者开展联合研究,在嫦娥五号月壤的一块斜长岩岩屑中发现了类似镁质岩套的初始熔体,为月球斜长岩与镁质岩套母岩浆同时形成提供了直接的岩相学证据。相关研究成果日前发表在《通讯-地球与环境》杂志上。月壳连续性演化示意动画月球形成于约45亿年前的一次大撞击事件
科学家利用Mo同位素约束EM1组分来源
中国科学院广州地球化学研究所马亮副研究员、徐义刚院士、李杰正高级工程师,西北大学陈立辉教授、河海大学刘建强博士合作,利用Mo稳定同位素体系,限定了大陆EM1组分起源于再循环洋壳+古老沉积物。相关研究发表于《地球化学与宇宙化学学报》(Geochimica et Cosmochimica Acta)。2
揭示太平洋岩鱼为何能活200多年?
近日,加州大学伯克利分校的生物学家对生活在太平洋沿岸水域的近三分之二岩鱼物种的基因组进行了比较,并揭示了导致它们寿命大相径庭的一些基因差异。相关研究结果发表于《科学》。 太平洋岩鱼是生活在从阿拉斯加到加利福尼亚水域底层鱼的统称。尽管这些鱼连确切的名字都没有,但它们却是地球上寿命最长的脊椎动物之
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
李曙光当选2019年国际地球化学学会会士
近日,国际地球化学学会(Geochemical Society)与欧洲地球化学协会(European Association of Geochemistry)公布了2019年国际地球化学会士(Geochemistry Fellows)名单,中国科学院院士、中国地质大学(北京)教授李曙光以其在同
月球阿波罗盆地纯斜长岩分布研究取得进展
月球正、背面不对称性是月球研究的重要科学问题。月球早期经历岩浆洋结晶过程,富钙斜长石因密度较低在岩浆洋晚期上浮,形成斜长质原始月壳。早期阿波罗任务获取了月球正面斜长岩样品,但其代表性和空间覆盖范围有限。目前,学界对月球背面斜长岩的系统认识尚不明晰,对月球背面月壳斜长岩样品的研究成为全面认识月球岩浆洋