海底之下黄金厨房富集难题终于有解了

岛屿弧——发育于板块俯冲带之上的火山链——往往异常富金,科学界为此争论多年。如今,基尔亥姆霍兹海洋研究中心(GEOMAR)的地质学家给出了更深层的解答:地幔在「含水熔融」中扮演了浓缩黄金的多级「厨房」。问题提出:洋内岛屿弧为何富集黄金?为探究俯冲带海底地幔熔融过程中金与其他贵金属的行为,研究团队分析了从新西兰以北的凯尔马德克(Kermadec)岛弧及邻近哈夫雷裂谷(Havre Trough)海底采集的 66 件火山玻璃样品。水下熔岩急速冷却形成的火山玻璃,能「锁定」岩浆原始化学成分,成为窥探海底深处条件的宝贵记录。深入分析:主导研究的海洋地质学家 Christian Timm(克里斯蒂安·蒂姆) 指出:「我们发现,岛弧之下含水的地幔熔融是黄金富集的关键驱动力,地幔在此像多级熔融系统,逐步浓缩黄金。」最说明问题的「原始玻璃」保留了结晶前的原始岩浆化学:其金浓度常为洋中脊同类岩浆的数倍;团队测得原始金浓度最高达每克岩石 6 纳克——......阅读全文

海底之下黄金厨房富集难题终于有解了

岛屿弧——发育于板块俯冲带之上的火山链——往往异常富金,科学界为此争论多年。如今,基尔亥姆霍兹海洋研究中心(GEOMAR)的地质学家给出了更深层的解答:地幔在「含水熔融」中扮演了浓缩黄金的多级「厨房」。问题提出:洋内岛屿弧为何富集黄金?为探究俯冲带海底地幔熔融过程中金与其他贵金属的行为,研究团队分析

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

地质地球所等研究发现西藏冈底斯斑岩型矿床成因

  西藏冈底斯斑岩成矿带(图1)是不同于世界上产于俯冲背景的斑岩成矿带,它产于独特的后碰撞背景下。而产于这种背景下的斑岩型铜钼矿床的成矿物质来源以及成矿岩浆成因还不十分清楚,这引起了中外矿床学家的强烈关注。  中科院地质与地球物理研究所造山带与成矿作用课题组博士后李金祥及合作者对西藏

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

新西兰克马德克群岛发生7.3级地震

根据美国地质调查局消息,北京时间4月24日8时41分,新西兰克马德克群岛发生7.3级地震,震源深度10公里。

新西兰克马德克群岛发生7.3级地震

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499197.shtm

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

广州地化所发现东亚大地幔楔深部地幔熔融新机制

  地震层析成像显示俯冲的西太平洋板块平躺、滞留在地幔过渡带中,形成了宽达1000–1500公里的东亚大地幔楔构造。地球物理和地球化学研究都揭示出东亚大地幔楔具有特殊的物质组成,理论预测滞留板块会释放流体助熔大地幔楔深部地幔,但是从未被证实。Mo是一种特殊的流体活动性元素,在板块俯冲、变质过程中,M

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

俯冲带板块熔融与岛弧岩浆活动成因机制获揭示

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王志和林间研究团队与中国地质大学(武汉)高温高压研究团队合作,在俯冲带板块熔融与岛弧岩浆活动成因机制上取得新进展。相关研究发表于《构造地球物理》。俯冲带是地球深部与表层物质和能量交换、多圈层相互作用的关键地带。揭示与流体作用相关的岛弧岩浆活动和

大陆起源研究取得突破性进展

  中国科学技术大学地球和空间科学学院教授吴忠庆课题组揭示地球早期的基底岩浆洋演化会出现水诱导的地幔反转,太古宙大陆是基底岩浆洋演化的一个产物,其中水扮演了极其关键的角色。该工作是大陆起源和早期地球如何运作方面的突破性进展。研究成果日前发表在地球科学领域国际权威学术期刊《地球物理研究快报》上。水诱导

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

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

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

再循环大洋岩石圈地幔在北冰洋地幔中广泛存在

近日,中国科学院广州地球化学研究所特任研究员杨阳与美国哈佛大学及塔尔萨大学的科研人员合作,在国家自然科学基金和中国科学院青年创新促进会项目的资助下,研究证实了再循环大洋岩石圈地幔在北冰洋地幔中广泛存在。相关成果发表于《地球和行星科学快报》。俯冲洋壳的再循环一直被认为是造成地幔组成不均一的主要原因。然

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

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

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

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

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

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

原位S同位素LAMCICPMS分析揭示成矿母岩浆具有高氧逸度

  区别于板内环境中产出的典型岩浆铜镍硫化物矿床,造山带中产出的岩浆铜镍硫化物矿床已经成为国际上该类矿床勘查和研究的新热点。幔源岩浆在地壳浅部达到硫化物饱和是成矿的基础,硫化物饱和的机制也与母岩浆的氧逸度密切相关。对于造山带中产出的岩浆铜镍硫化物矿床母岩浆的氧逸度及主要控制因素,仅存在定性认识,缺乏

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

科学家揭示加拿大Coldwell杂岩体东部辉长岩系岩浆硫化物复杂成矿机制

近日,长安大学资源学院教授Matthew J. Brzozowski(马修)领衔的科研团队在地学国际权威期刊《Economic Geology》上发表了研究论文,系统揭示了加拿大Coldwell杂岩体东部辉长岩系统中岩浆硫化物成矿的复杂机制。图1 Coldwell杂岩体及北部矿床群和东部Marath

同位素示踪

同位素是判断地质体组成物质的来源及演化历史的重要手段之一。下面仅以锶、钕、硫、铅和氧同位素的资料,对本区成矿岩体及成矿物质的来源及演化历史提供某些证据。1.锶和钕同位素的制约由表7-1可见白音诺、布敦花、黄岗梁至巴尔哲,形成时代由老至新的与重要矿床有关的花岗岩类岩体,都有较低的锶初始比值0.698~

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

科学家证明地球黄金等贵金属来自早期陨石轰击

  按照地球形成理论,地球上的贵金属早已沉入地核,人类不可能开采出大量的黄金。但已开采出的大量黄金和其他贵金属从何而来?据美国物理学家组织网9月7日报道,英国布里斯托尔大学最近对地球上最古老岩石进行的超高精度分析证明,这些贵金属是地球形成两亿多年后,随陨石落到地面的。该研究发表在最新一

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