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金沙所有游戏网站:大别山碰撞后镁铁质岩中的富碳多相包裹体:对大陆俯冲带碳循环的启示

发布日期:2024-05-06

近日,金沙所有游戏网站肖益林教授研究团队在大陆俯冲带碳循环方面取得了重要进展。通过对中国大别山地区的碰撞后镁铁质岩浆岩进行了深入的熔/流体包裹体和镁同位素研究,团队揭示了大陆俯冲带中碳循环的关键过程和细节。相关研究成果以“Carbon-rich polyphasic inclusions in postcollisional mafic magmatic rocks from the Dabie Shan, China: Implications for the carbon cycle in continental subduction zones”为题发表在国际知名期刊《Geological Society of America Bulletin》上。

研究发现,这些岩浆岩中的主要造岩矿物(橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和角闪石)含有两种不同类型的包裹体,这两类包裹体在子矿物和气体类型上表现出系统性差异。Type-1包裹体主要由寄主矿物型子矿物±碳酸盐(菱镁矿、白云石和方解石)+ CH4组成(1a1-d1),而Type-2包裹体主要由碳酸盐+滑石±SiO2 (a.q.) + CH4组成(1a2-d2)。研究人员认为,这两类包裹体分别代表了地幔部分熔融初始形成的混溶硅酸盐熔体+CHO岩浆流体沿熔体路径流体路径演化后的产物(2a)。

1. 主要造岩矿物中多相包裹体的Raman面扫结果

两类包裹体中均具有高含量的碳酸盐和CH4表明这些镁铁质岩浆岩的源区(造山带岩石圈地幔楔)含有丰富的碳,并主要以CO2CH4的形式存在。结合全岩的Li-Mg同位素组成,研究人员提出了在大陆俯冲带存在一种重要的碳循环介质,即硅酸盐熔体溶解CO2CH4,这种介质可以有效迁移陆壳来源的碳进入地幔楔。

综合大别山碰撞后镁铁质岩浆岩的形成背景,研究团队认为,深俯冲的大陆地壳在弧下深度发生变质脱水和部分熔融,生成硅酸盐熔体,并释放大量的碳。这些陆壳来源的CO2CH4可以通过溶解在硅酸盐熔体的形式,转移到地幔楔中。最终,这些再循环陆壳中的碳可以在在造山带岩石圈地幔中储存上百万年,再通过碰撞后岩浆作用重新释放至地表(2)。

2. 大陆俯冲带碳循环机制图。

本文第一作者为金沙所有游戏网站谭东波特任副研究员,通讯作者为肖益林教授。该项工作受到国家自然科学基金(42230304, 42302050)、国家重点研发计划(2018YFA0702701)和中国科金沙所有游戏网站战略性先导科技专项(B类)(XDB41000000)的联合资助。

论文链接:https://doi.org/10.1130/B37103.1


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