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中国科学家发现南海岩石圈“脱碳换骨”奥秘
作者:张建松    来源:科技日报社-中国科技网 (北京)   发布时间:2017-02-15    点击数:     【字体:

  地幔封存着地球上绝大部分的碳。通过大洋钻探,我国科学家首次在南海发现岩石圈“脱碳换骨”的秘密:南海地幔深部存在一种高度富碳的新型岩浆,可在岩石圈的作用下“脱碳”,连续转化为碱性玄武岩。近日,国际知名学术期刊《自然—地球科学》已在线刊登了这项最新发现。

  研究全球碳循环,对于理解大气圈层的二氧化碳浓度及变化趋势至关重要。这一新发现打开了揭秘地球深部碳循环一扇新的窗户,将大大推动有关深部碳对岩浆活动、地表环境的影响等相关研究。

  据这项研究负责人、中科院海洋研究所张国良研究员介绍,2014年,在第二次南海大洋钻探IODP349航次中,成功钻取到火山角砾。科学家对这些珍贵样品进行了深入研究,证明了这是一种新型的、硅含量很高的碳酸质母岩浆。这种岩浆从深部地幔上升并和岩石圈相互作用后,脱“碳”换骨,就变成了很常见的碱性玄武岩。

  碳酸岩作为一种岩浆,早已被科学家发现过,但其硅含量很低,与实验室里推算的原始高硅碳酸岩岩浆相矛盾。因此,科学家推测:也许已发现的低硅碳酸岩岩浆并不是地幔直接产生的,而很可能是由富碳酸岩的母岩浆演化而成。

  “通过在南海深部钻探,首次发现硅含量很高的碳酸盐母岩浆,证明了科学家的推测。”张国良说,“更重要的是:这种新类型岩浆,构成了一个从富硅碳酸岩至碱性玄武岩的连续变化,出现了一个过去未想到的事实:碱性玄武岩可以由碳酸岩母岩浆演化而成。”

  业内专家认为,这项发现对于进一步认识二氧化碳在岩浆起源和演化中的作用,也具重要科学意义。

 
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