新華網北京8月8日電 記者從中國地質大學(北京)獲悉,該校教授王水炯課題組與國內外合作者開展聯合研究,發現中國東部大陸板內玄武岩存在一個共同氧化地幔端元(Highly Oxidized Mantle Endmember)HOME。HOME的形成和地表碳在地球深部封存密切相關,對研究地幔的熱動力學演化以及地質歷史時期地球表生氣候的調控具有重要意義。
該聯合研究團隊通過測量分析發現,中國東部新生代玄武岩具有非常高的全岩Fe3+/∑Fe比,這意味着該研究範圍的玄武岩已被高度氧化。在評估並排除了地表風化、岩漿結晶分異等過程的影響後,研究團隊推測玄武岩高度氧化的特徵主要通過地幔深部的氧化還原反應——4Fe2+ + C4+ = 3Fe3+ + C0(金剛石)得以實現。
“西太平洋板塊向西俯衝攜帶大量沉積碳酸鹽至地幔深部併發生熔融。過量的C4+迫使上述反應向右進行,形成大量金剛石,並封存於地幔深部。”王水炯介紹。由於金剛石比重大,反應形成的金剛石和熔體因密度差而發生有效分離,一方面産生HOME端元,另一方面導致這些俯衝的碳以金剛石的形式封存於地幔深部。
研究團隊介紹,粗略估算中國東部大地幔楔深部自新生代以來封存了約兩萬四千億噸的再循環碳,相當於4倍於工業革命前大氣碳總量,形成了中國東部獨特的高度氧化的新生代板內玄武岩。
相關研究成果8日發表在國際學術刊物《科學進展》(《Science Advances》)上。
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