图例:

2018年批准项目

2019年批准项目

2020年批准项目

科研成果
论文
专著
专利
获奖
论文
首页
>论文
Release of CO2 in Cold Subduction Zones by Hydrous Carbonatitic Liquids

碳酸盐是蚀变洋壳和岩石圈地幔中常见的含碳矿物,在板块俯冲过程中部分CO2可以通过变质反应脱碳、碳酸盐熔体、含水碳酸盐流体和流体溶解作用等方式进入地幔楔。俯冲板块的脱碳作用不仅是全球碳循环的重要组成部分,也会对地球内部的化学不均一性产生重要影响。研究发现,变质反应脱碳、碳酸盐熔体和含水碳酸盐流体作用主要发生在暖/热暖俯冲带。对于冷俯冲带而言,理论计算表明俯冲板块在200-km深度以内基本不会发生脱碳作用,但在200-km深度以下俯冲板块能否发生脱碳作用还缺少可靠的约束;特别是考虑到冷俯冲板块中通常含有一定量的含水矿物,目前还不清楚含水矿物脱水分解能否导致板块脱碳。蛇绿碳酸岩主要由蛇纹石和碳酸盐矿物组成,是俯冲带的一种重要富水富碳岩石类型,主要赋存在板块断裂/裂隙内部或板块-地幔楔接触面附近,具有把H2OCO2输运至地球深部的能力。本研究选择蛇绿碳酸岩作为实验材料,在515 GPa6001200 oC条件下开展高温高压实验研究,目的是探索俯冲带典型含水矿物脱水分解对板块脱碳作用(或CO2再循环)的可能影响。研究结果表明:在冷俯冲带条件下(~300440 km~850 oC),致密含水硅酸镁相脱水分解导致形成形成含水碳酸盐流体,这意味着含水矿物具有促使俯冲板块脱碳的潜力,含水碳酸盐流体应该是冷俯冲板块脱碳的一种重要机制。考虑到蛇纹石和碳酸钙是俯冲带蚀变橄榄岩中常见的含水矿物和碳酸盐矿物,推测冷俯冲板块应该具有更高的脱碳效率,即能通过俯冲作用进入地幔深部的碳可能更少,研究结果为认识地球内部CO2的再循环过程和上地幔化学不均一性提供了实验依据。