俯冲板片地幔楔最大解耦深度的流体控制机制

近日,中国科学院深海科学与工程研究所副研究员程南飞团队与合作者,通过高温高压实验模拟研究,揭示了滑石的交代脱水反应可能是控制俯冲板片与地幔楔之间最大解耦深度(maximum depth of decoupling,MDD)的关键机制。相关成果发表于《通讯-地球与环境》(Communications Earth & Environment)。冷俯冲带剖面示意图。研究团队供图 板块俯冲是深渊海沟形成和分布的根本原因。俯冲带动力学中一个重要的科学问题是:什么控制着俯冲板片与地幔楔之间的最大解耦深度——这一全球观测到的、将冷的刚性弧前地幔与热的对流弧下地幔分隔开的边界? 滑石广泛分布于俯冲板片与上覆地幔楔之间的界面处。作为含水矿物,滑石也是已知最软的矿物,不仅在俯冲带深部水循环中扮演重要角色,还对俯冲板片与地幔楔之间的界面起到润滑作用。因此,滑石在俯冲带中的稳定范围和脱水深度至关重要。 以往对滑石最大稳定极限的评估,大......阅读全文

俯冲板片地幔楔最大解耦深度的流体控制机制

  近日,中国科学院深海科学与工程研究所副研究员程南飞团队与合作者,通过高温高压实验模拟研究,揭示了滑石的交代脱水反应可能是控制俯冲板片与地幔楔之间最大解耦深度(maximum depth of decoupling,MDD)的关键机制。相关成果发表于《通讯-地球与环境》(Communication

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

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

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

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

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

俯冲板块地幔蛇纹石化的控制机制获揭示

中国科学院南海海洋研究所(以下简称南海海洋所)研究员张帆团队与合作者在国家自然科学基金等项目的资助下,在俯冲板块地幔蛇纹石化程度控制机制方面研究取得重要进展。相关成果近日发表于《地球与行星科学通讯》(Earth and Planetary Science Letters)。 论文第一作者、南海海洋所

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

中国科大利用Fe同位素示踪俯冲带深部流体性质获进展

  近日,中国科学技术大学地球和空间科学学院郑永飞团队特任教授陈伊翔在俯冲带深部流体中Fe的迁移行为和氧化还原性质方面取得新进展,相关工作已发表在地球化学领域期刊Geochimica et Cosmochimica Acta。论文第一作者为陈伊翔,陈伊翔和中国地质大学(北京)副教授何永胜为该文章的共

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

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

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

新研究揭示俯冲带自由水难以进入深部地幔

俯冲带是地表水进入深部地幔的主要通道。传统模型认为,洋壳转变为致密榴辉岩后,晶界自由水被锁定,并随板片下沉至约410公里以下的过渡带方可被释放。然而,中国科学院广州地球化学研究所副研究员黄永胜团队最新研究推翻了这一前提:流体中仅需1 wt.%氯化钠,榴辉岩在约65公里深度即可形成连通网络释放流体,指

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

新研究揭示太平洋俯冲板片与上地幔变形特征

近日,一项最新研究揭示了新西兰北岛弧后地区南部上地幔和俯冲板片的变形特征。相关成果发表于《构造物理》(Tectonophysics)。由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赵明辉团队与浙江海洋大学以及西澳大利亚地质调查局、新西兰惠灵顿维多利亚大学合作,通过收集区域台网的地震波波形

新研究揭示太平洋俯冲板片与上地幔变形特征

  近日,一项最新研究揭示了新西兰北岛弧后地区南部上地幔和俯冲板片的变形特征。相关成果发表于《构造物理》(Tectonophysics)。  由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赵明辉团队与浙江海洋大学以及西澳大利亚地质调查局、新西兰惠灵顿维多利亚大学合作,通过收集区域台网的地

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

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,

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

新研究揭示华北板内花岗岩中水的深部起源

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/10/531388.shtm中国科学院院士、中国科学院广州地球化学研究所研究员徐义刚团队联合长江大学教授夏小平和中国科学院地质与地球物理研究所研究员杨进辉等在国家自然科学基金等项目的资助下,研究发现华北克拉通板

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

先进地震成像方法获得大洋俯冲板片的高分辨形态

  3月21日,国际期刊《自然-通讯》在线发表了中国科学技术大学地球和空间科学学院和中国科大地震与地球内部物理实验室教授张海江研究组以及英国布里斯托大学博士Robert Myhill的合作研究成果,文章标题为Slab morphology and deformation beneath Izu-Bo

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

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

研究提出检验华北克拉通破坏动力学过程的数值模型

  从地热学角度来看,克拉通岩石圈的稳定意味着地表热流等于对流地幔在岩石圈底部提供的热流加上岩石圈内部由放射性衰变产生的热量。太古代稳定克拉通一般具有冷的地热特征且处于热平衡状态,克拉通破坏意味着热平衡的破坏。由于目前还不存在中生代地幔柱证据,热源问题一直是质疑华北克拉通遭受热侵蚀的关键点。近年来学

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