地球深部的氮来自哪里?浙大团队揭开谜底

作为太阳系中最丰富的元素之一,氮是生命起源、生物圈形成和演化所必需的元素。研究表明,地幔是地球上氮的主要储库,氮在地球表面和地幔之间的循环影响着大气演化、气候变迁以及地球的宜居性。那么我们不禁要问,深部地幔中的氮是从哪里来的?地球上活跃的板块构造活动能将多少地球表面的氮带入地球深部? 浙江大学地球科学学院夏群科教授团队通过高温高压实验模拟,研究了沉积物板片深俯冲过程中氮元素是如何迁移的,揭示出板片俯冲对下地幔氮的贡献有限,推测深部地幔的大部分氮是地球形成时期的原始氮。该研究成果于8月14日在Nature Communications发表且被选为亮点论文,论文题目为Inefficient nitrogen transport to the lower mantle by sediment subduction。该论文第一作者为博士生黄伟桦,通讯作者为杨燕教授。 众所周知,地球表面由若干个相互碰撞的板块组成,在这些板块的边界......阅读全文

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

东亚大地幔楔对流的东西分异结构获揭示

  近日,中国科学院广州地球化学研究所博士生梁戌然在日本东北大学赵大鹏教授和徐义刚院士指导下,研究揭示东亚大地幔楔对流的东西分异结构。相关研究发表于《地球物理研究通讯》(Geophysical Research Letters)。  西太平洋板块沿日本-伊豆-小笠原-马里亚纳海沟西向东亚大陆俯冲,并

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

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

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

中国学者提出大胆假说,回答这一困扰学界多年的谜题

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/513925.shtm文|卜金婷近日,中国科学院上海天文台副研究员邓洪平与美国加州理工学院博士后袁迁等人在Nature上发表论文,揭秘了地球内部深处巨大异常体的来源。邓洪平用一句话向《中国科学报》介绍了这

地质地球所Mg同位素示踪再循环碳酸盐岩研究获进展

  地球深部碳循环已经成为国内外地球科学研究的热点问题之一。过去的研究证实地幔是一个巨大的碳库,其储存的碳量超过地球所有其它储库含碳量的总和,这表明地表的大部分碳都通过俯冲带重新回到了地幔中。蚀变洋壳携带的大量碳酸盐岩并不会在俯冲脱水过程中被释放,而是被携带到地幔深部,从而

地幔橄榄石中铁的氧化态及其热力学模型研究取得进展

  橄榄石是镁铁硅酸盐矿物。橄榄石不仅是基性、超基性岩的主要造岩矿物,而且是地幔岩、陨石的主要组成矿物,是地幔中最主要的指向性矿物相。对橄榄石的地球化学研究,对于探讨地幔不连续面成因,以及整个地幔物质的组成、演化、对流,俯冲板片深源地震等地球深部动力学问题具有重要意义,并对宇宙中其他类地行星类似地幔

环苏拉威西海多俯冲带上地幔各向异性研究进展

  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副研究员曹令敏、研究员赵明辉、研究员丘学林与浙江海洋大学、中科院地质与地球物理研究所、剑桥大学合作,在东南亚环苏拉威西海多俯冲带地区上地幔各向异性研究中取得进展,相关成果发表在地学期刊《地球化学、地球物理学、地球系统》(Geochemistry,

海平面下降百余米--印度洋中的“重力洞”是怎么形成的

  我们生活在一个密度大致均匀的球体上,但你是否以为地球表面的重力在各处都一样?事实上,更精确的计算表明,不同地点的地球重力存在微小但可测量的差异,而这也导致了海平面的高低起伏。  在印度洋中部,有一个巨大的“重力洞”,这里的海平面比全球平均水平低了100余米,几十年来,它的形成之谜一直困扰着科学家

新研究揭示东南亚环形俯冲系统各向异性层析成像

  在国家自然科学基金、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)重大专项、中国科学院广州地球化学研究所所长基金等项目的联合资助下,徐义刚院士团队博士后华远远联合日本东北大学赵大鹏教授,对东南亚环形俯冲系统进行了各向异性层析成像研究。相关研究近日发表于《地球物理学研究杂志:固体地球物理学》。  东南亚环

关于东加勒比地区俯冲弧后地幔结构新认识

  俯冲大洋板块的脱水及其对地幔结构的影响是重要科学问题。前人研究表明,在弧下100±20 km深处存在大量脱水,导致地表火山岛弧的形成;俯冲板片滞留到地幔过渡带会造成深部物质脱水。然而,在板片俯冲到两三百千米深的区域,如小安的列斯岛弧的弧后海域,地表不存在火山活动,而一些深度分辨率较低的大尺度三维

地质地球所研究发现中朝陆块去克拉通化的时空差异性

  克拉通(Craton)是由上部前寒武纪地壳和下部巨厚、冷的、耐熔的岩石圈地幔组成,自克拉通形成之后一般不会再有强烈的岩浆-构造活动和显著的大陆地壳的生长。然而,大量的地球物理和地球化学研究表明,中朝克拉通东部中国大陆之下的古老岩石圈地幔在侏罗纪-早白垩世期间被新生的岩石圈地幔所代替,并伴有强烈的

南海海洋所揭示全球海洋板块多幕式进水率分布

近日,中国科学院南海海洋研究所林间团队,联合中国科学院院士、地质与地球物理研究所研究员朱日祥等,在海洋岩石圈水化研究方面取得了进展,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。相关研究成果发表在《国家科学评论》(National Science Revi

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

活跃地幔柱或解开火星地震之谜

科技日报北京12月5日电 (记者张梦然)根据《自然·天文学》杂志5日发表的一篇论文,火星北部平原底下可能有一个直径约4000公里的活跃地幔柱,该地幔柱会引起火星壳抬升,并将热岩浆送到火星表面。这个地幔柱位于火星的埃律西昂平原,或许解释了该地区的火山和地震活动。 由于缺乏现今的地质构造和火山喷发证据,

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

南海海洋所揭示全球海洋板块多幕式进水率分布

  近日,中国科学院南海海洋研究所林间团队,联合中国科学院院士、地质与地球物理研究所研究员朱日祥等,在海洋岩石圈水化研究方面取得了进展,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。相关研究成果发表在《国家科学评论》(National Science Re

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

研究揭示郯庐断裂带下部岩石圈地幔的演化特征

  玄武岩所携带的幔源捕虏体及巨晶是地幔岩石学和地球化学研究的主要对象之一,具有地球深部的“探针”之称,它们为地球深部过程的研究提供了直接样品,且在岩石圈地幔演化的研究中发挥着重要的作用。近几年的研究表明,橄榄岩与熔/流体的反应在大陆地区及大洋地区橄榄岩中普遍存在,这种反应不仅会造成矿物百分含量的变

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

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

日本研究人员认为熔岩流可能形成于地幔下部

  日本东京大学的研究人员日前通过分析地震波发现,美国夏威夷地下的熔岩流可能是在地幔下部形成的。这一发现与传统观点相左,如该推断成立,将有助于帮助人们了解地球的演化过程和地球磁场抵御太空射线危害的机制。   地幔位于地壳和地核之间,厚度为2800多公里,其物质状态至今还不十分明了。据专家推测,火山

科学家测定地球内部发射的“反中微子”

  科学家通过测定来自地幔物质发射的反中微子,测定了地球产生的热量并确认地球形成于原始太阳物质。  反中微子属于反物质(antimatter),是基本粒子的一种,它能够几乎毫无阻碍地贯穿地球。每一种粒子都有对应的反粒子,质量相等、电荷相反。当粒子与反粒子相遇时,它们就会彼此发生湮灭。  当地球形成的

科学家或发现最古老熔岩

加拿大巴芬岛上的熔岩来自于2900公里以下的像地球一样古老的岩层  尽管在地壳构造板块之下历经了几十亿年的搅动和混合,在地球最初固化时便已形成的一处深部地幔岩层可能已经完好无损地保存下来。并且这一古老的岩层依然充满了活力:仅仅在6200万年前,它可能还在加拿大的巴芬岛上喷发着熔岩。 

最新研究提出中国东部南北重力梯度带的可能成因

  重力梯度带是全球重力异常图中的显著特征,大型或超大型线性异常在全球多达几十处。对于位于板块边缘和大洋板块内部的线性重力异常,一般可通过板块的边缘效应或软流层小尺度对流、岩石圈伸展/热收缩、软流层流动的“指缝”效应等基本模式得到合理解释。但发育在大陆板块内部的大型重力梯度带非常少见,中国东部的南北

研究提出中国东部南北重力梯度带的可能成因

  重力梯度带是全球重力异常图中的显著特征,大型或超大型线性异常在全球多达几十处。对于位于板块边缘和大洋板块内部的线性重力异常,一般可通过板块的边缘效应或软流层小尺度对流、岩石圈伸展/热收缩、软流层流动的“指缝”效应等基本模式得到合理解释。但发育在大陆板块内部的大型重力梯度带非常少见,中国东部的南北

中外学者绘出太平洋下方最大尺度超低速带三维结构

  中国科学技术大学孙道远教授课题组与瑞士伯尔尼大学Dan J. Bower合作,在地球核幔边界大尺度超低速异常体结构研究领域取得重要进展,获得了太平洋下方迄今为止所发现的最大尺度超低速带的三维结构。相关成果2月24日发表于《自然·通讯》。  地球核幔边界广泛分布着超低速带,它是核幔边界存在的一种结

地质地球所研究提出新的高镁闪长岩成因模式

  高镁闪长岩的成因在国际上主要有三种模式:(1)富集地幔部分熔融(用来解释如新生代日本Setouchi岛以及许多太古代绿岩带中的sanukitoid的成因);(2)俯冲板片熔体与地幔楔发生反应;(3)加厚下地壳(榴辉岩相)发生拆沉和部分熔融,所产生熔体在上升过程中与地幔发生反应。我

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