新成果揭示地球地幔運轉模式的演變
記者26日從中國科學技術大學獲悉，該校地球和空間科學學院鄧正賓特任教授與多位國際學者合作的研究成功揭示，地球地幔的運轉模式是呈階段性演變的，現代板塊構造體制下接近全地幔對流的模式只是地球演化近期的過渡狀態。相關成果在線發表于國際頂級期刊《自然》。 地球上、下地幔的物質交換會影響元素在地殼和地幔中的分配，對于理解類地行星的動力學和熱演化十分重要。鈦穩定同位素體系是用來示蹤地殼—地幔的物質交換的良好工具。 研究人員對24件球粒隕石樣品的鈦同位素進行了標定，確定全硅酸鹽地球的鈦穩定同位素組成和現在的上地幔存在顯著差別。結果顯示，早太古代（38億年—35億年前）的樣品和球粒隕石的鈦穩定同位素組成一致；而35億年—27億年前地球地幔來源火成巖樣品的同位素組成隨著時間逐漸變輕，直到與現代普通型大洋中脊玄武巖接近；而現代洋島玄武巖的鈦穩定同位素組成與大洋中脊玄武巖存在差別，更接近全硅酸鹽地球的組成特征。結合已有大陸地殼生長模型可推測：......閱讀全文
深地幔氪揭示地球太陽系外的“祖先”
圍繞年輕恒星形成行星（藝術家繪圖）。地球深處氪同位素測量顯示，水、碳和其他揮發物融入地球的時間比以前認為的更早。圖片來源：歐洲南方天文臺 美國加州大學戴維斯分校的一項新研究表示，從冰島和加拉帕戈斯群島的地質熱點中收集到的地幔中的氪，更清晰地揭示了地球是如何形成的。這項研究12月16日發表在《自然》
《自然》：三價鐵離子濃度決定地幔中熱傳導
圖片說明：用金剛石壓砧產生高壓模擬地球內部壓力 (圖片來源：美國卡內基研究所，Alex Goncharov) 美國科學家近日通過模擬深層地幔環境，發現兩種主要地幔礦石中的Fe3+離子濃度決定了這一區域的熱傳導，而Fe2+離子的作用比預想
地質地球所揭示巖石圈地幔中異常高Li含量低δ7Li的特征
鋰（Li）有兩種穩定同位素：6Li 和7Li，二者較大的質量差異(~15%)可以導致較大的同位素分餾。Li具有較強的流體活動性，7Li優先進入流體相，6Li進入固體相，同時，二者亦存在擴散速率的差異：V6Li＝ 1.034 × V7Li，因此，風化和擴散過程均可以產生Li同位素分
揭示軟流圈地幔中富水俯沖組分的分布及地幔運動方向
大洋板塊的俯沖是驅動板塊構造的引擎，也是形成宜居地球的關鍵。俯沖的大洋板塊攜帶了巨量水進入地球內部，這些水能被帶到多深多遠的地方，是國內外科學家關注的前沿問題。然而，以往研究發現全球大洋中脊下方的軟流圈地幔普遍貧水，因而普遍認為板片釋放的富水組分并不明顯影響軟流圈地幔的組成。 近日，中國科學院
揭示軟流圈地幔中富水俯沖組分的分布及地幔運動方向
大洋板塊的俯沖是驅動板塊構造的引擎，也是形成宜居地球的關鍵。俯沖的大洋板塊攜帶了巨量水進入地球內部，這些水能被帶到多深多遠的地方，是國內外科學家關注的前沿問題。然而，以往研究發現全球大洋中脊下方的軟流圈地幔普遍貧水，因而普遍認為板片釋放的富水組分并不明顯影響軟流圈地幔的組成。 近日，中國科學院
廣州地化所發現東亞大地幔楔深部地幔熔融新機制
地震層析成像顯示俯沖的西太平洋板塊平躺、滯留在地幔過渡帶中，形成了寬達1000–1500公里的東亞大地幔楔構造。地球物理和地球化學研究都揭示出東亞大地幔楔具有特殊的物質組成，理論預測滯留板塊會釋放流體助熔大地幔楔深部地幔，但是從未被證實。Mo是一種特殊的流體活動性元素，在板塊俯沖、變質過程中，M
廣州地化所合作發現PbGeO3立方鈣鈦礦高壓新相
鉛是一種重要的地球化學示蹤元素，它在高壓下的晶體化學行為決定其在地幔中的賦存方式。Pb2+離子具有6s2價電子結構，這種孤對電子的空間極化效應導致其異于堿土金屬離子的晶體化學特征。下地幔主要由堿土金屬硅酸鹽鈣鈦礦礦物組成，在這種環境中Pb2+離子能否進入硅酸鹽鈣鈦礦結構中，決定于高壓下其空間極化
地幔熔巖“液滴”如何形成
在地球深處，科學家發現了兩個大型的液滴狀結構，每個的厚度都比珠穆朗瑪峰高100倍。這些大小與大陸相當的“液滴”位于地核之上，距離地表約2900公里。研究者認為它們是由與地幔其他部分不同的物質所組成的。 研究者稱，這些奇特的大型結構或許能揭示地球形成的過程，并幫助解釋驅動火山噴發甚至板塊構造運動
探險“失落之城”，尋找真正地幔
一項破紀錄的大西洋海底巖石鉆探“探險”讓科學家對地殼下的地球有了最好的了解。研究人員從地幔向上推過海底的區域提取了一個幾乎不間斷的1268米長的綠色大理石狀巖石樣本。8月8日，對這些樣本的研究發表于《科學》，為地殼形成過程提供了前所未有的見解。顯微鏡下的地幔巖石標本。圖片來源：Johan Lisse
行星撞地球－改變地球地幔
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511577.shtm美國科學家基于計算機模擬發現，約45億年前古代行星忒伊亞和原始地球間的巨大撞擊可能塑造了地球地幔的不同區域。據推測，這次巨大的、形成月球的撞擊讓忒伊亞的殘骸深埋于地球地幔之中，這些發
揭示南海擴張期地幔本質－發現玄武巖巖芯的主元素數據
南海是由歐亞大陸東部裂解形成的洋盆，也是西太平洋最大的邊緣海盆。由于位于歐亞大陸、太平洋和印度洋三大板塊交界處，南海的形成原因極具爭議。關于南海下部具有太平洋型還是印度洋型地幔，一直是地球科學界探討的重要科學問題。南海打開的動力學過程及其下部地幔組成，最可能在南海擴張期洋殼（玄武巖）中得到記錄。
地質地球所研究發現熔體/巖石相互作用的鋰同位素證據
?圖注：地幔橄欖巖Li（鋰）含量和Li同位素組成的變化特征 華北克拉通（North China Craton）自中生代以來發生了大規模的巖石圈減薄作用，與此同時，巖石圈地幔的物質組成和性質也發生了巨大變化。古生代金伯利巖中的地幔捕虜體和捕虜晶的Re-Os（錸-鋨）同位素研究表明：華
新研究揭示華北板內花崗巖中水的深部起源
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/10/531388.shtm中國科學院院士、中國科學院廣州地球化學研究所研究員徐義剛團隊聯合長江大學教授夏小平和中國科學院地質與地球物理研究所研究員楊進輝等在國家自然科學基金等項目的資助下，研究發現華北克拉通板
俯沖板塊脫水/熔融研究進展
在國家自然科學基金項目（批準號：41922020）等資助下，中國科學院廣州地球化學研究所李洪顏、趙瑞鵬、李杰、徐義剛等人與國外合作者在俯沖板塊脫水/熔融的機制與過程方面取得進展。研究成果以“鉬同位素解密馬里亞納島弧俯沖板塊的脫水與熔融 （Molybdenum isotopes unmask sl
地核泄漏了嗎？火山巖提供最有力證據
研究人員挑戰了教科書上關于地球結構的傳統觀點，即致密金屬地核內的物質始終停留在原地。5月21日，一項發表于《自然》的研究表明，對夏威夷火山群島巖石的分析可能首次提供了最有力的證據，證明地核物質確實正在“泄漏”，并被熱巖漿柱一路推至地表。 “這些數據將成為地球化學界重新思考地幔和地球歷史的重要依
研究揭示沙茨基海隆的成因機制
近日，中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質重點實驗室林間院士團隊聯合國際科學家，在全球第三大洋底高原——西太平洋沙茨基海隆的成因機制研究中取得重要進展。該研究揭示了地幔柱與洋中脊相互作用是其形成的主控因素。洋底高原是海底大范圍的地形隆起區，是大規模巖漿活動的產物，屬于海洋里的大火成巖省（Larg
林間院士團隊等研究揭示沙茨基海隆的成因機制
近日，中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質重點實驗室林間院士團隊聯合國際科學家，在全球第三大洋底高原——西太平洋沙茨基海隆的成因機制研究中取得重要進展。該研究揭示了地幔柱與洋中脊相互作用是其形成的主控因素。 洋底高原是海底大范圍的地形隆起區，是大規模巖漿活動的產物，屬于海洋里的大火成巖省（
馬里亞納島弧俯沖板塊脫水/熔融的機制與過程揭示
俯沖板塊的脫水/熔融對地球層圈間的物質與能量循環至關重要，其機制、過程與控制因素是固體地球科學界關注的焦點。俯沖板塊物質（包括沉積物、玄武巖和輝長巖）、地幔楔蛇紋巖和俯沖板塊巖石圈地幔蛇紋巖（簡稱板塊蛇紋巖）在板塊脫水/熔融過程中的作用存在爭議。近日，中國科學院廣州地球化學研究所研究員李洪顏、李
海洋所等在非傳統穩定同位素研究中獲進展
近日，《自然-通訊》（Nature Communications）以Article形式在線發表中國科學院海洋研究所大洋巖石圈與地幔動力學課題組關于利用Mo同位素體系示蹤俯沖帶流體性質最新成果，對理解島弧巖漿作用、地幔楔氧逸度及研究殼幔循環作用具有重要意義。陳碩為文章第一作者兼通訊作者。 俯沖帶
地質地球所揭示狀鉻鐵礦床形成礦物粒間熔流體反應
大型層狀鎂鐵-超鎂鐵巖體是研究幔源巖漿演化和成礦過程的天然實驗室。對該類型巖體的研究能夠促進礦物學、巖石學、礦床學和地球化學等基本理論的建立和完善。此類巖體賦含有豐富的鉻鐵礦、鉑族元素、釩鈦磁鐵礦等礦床資源，其中大型層狀鉻鐵礦床儲量占全球資源總量的70%。盡管層狀鉻鐵礦床的成因機制尚存爭議，但多
地質地球所等運用第一性原理模擬研究下地幔物質成分
位于地幔過渡帶以下至核幔邊界的下地幔，是地球內部體量最大的一個圈層，因而是地球內部物質循環、能量傳輸等過程的關鍵一環。從一維地震學模型看，下地幔的波速、密度、彈性模量隨深度變化較為平滑，因而常常被認為是地球深部相對“平淡”的區域。近年來，隨著金剛石壓腔、同步輻射高溫高壓技術、層析成像地震觀測技術
地質地球所研究發現中朝陸塊去克拉通化的時空差異性
克拉通(Craton)是由上部前寒武紀地殼和下部巨厚、冷的、耐熔的巖石圈地幔組成，自克拉通形成之后一般不會再有強烈的巖漿-構造活動和顯著的大陸地殼的生長。然而，大量的地球物理和地球化學研究表明，中朝克拉通東部中國大陸之下的古老巖石圈地幔在侏羅紀-早白堊世期間被新生的巖石圈地幔所代替，并伴有強烈的
地幔間斷面成因研究獲進展
板塊構造學說是固體地球科學的基石，刻畫了巖石圈的基本運動學特征，而地幔對流理論則為理解板塊運動規律提供了動力學基礎。然而長期以來，地幔對流模式的研究一直存在巨大的爭議，分歧主要集中于全地幔對流和上下地幔分層對流兩個模式。近日，中國科學院測量與地球物理研究所倪四道團隊與中國科學技術大學及國際同行開
研究揭示地幔對鎢循環與成礦的貢獻
鎢具有高熔點、高硬度和耐腐蝕等特性。現有的鎢成礦模型多認為地幔活動對鎢成礦貢獻有限。但是，較多鎢礦床中的硫化物及含鎢礦石礦物沉淀捕獲的成礦流體具有強烈的地幔組分信號。目前，對于這種成礦與成巖之間普遍存在的同位素解耦現象尚缺乏研究。因此，地幔對于鎢成礦作用的貢獻仍不明確，其必要性及具體機制有待深入探討
《科學》：模擬研究帶來地幔結構新認識
美國科學家進行的一項最新研究，首次發現極高的溫度和壓力如何在亞原子層面上對地幔中礦物質產生影響。該研究成果有望加深人們對火山、地震和大陸漂移等與地幔相關活動的理解。相關論文發表在9月21日的《科學》雜志上。?地幔是分布在地表以下40公里到2900公里范圍內的半固體層，它偶爾會通過火山錐和深海口冒冒泡
原位S同位素LAMCICPMS分析揭示成礦母巖漿具有高氧逸度
區別于板內環境中產出的典型巖漿銅鎳硫化物礦床，造山帶中產出的巖漿銅鎳硫化物礦床已經成為國際上該類礦床勘查和研究的新熱點。幔源巖漿在地殼淺部達到硫化物飽和是成礦的基礎，硫化物飽和的機制也與母巖漿的氧逸度密切相關。對于造山帶中產出的巖漿銅鎳硫化物礦床母巖漿的氧逸度及主要控制因素，僅存在定性認識，缺乏
海洋所在蝕變洋殼鉀同位素組成及鉀元素循環研究獲進展
中國科學院海洋研究所深海中心研究員孫衛東研究團隊與研究員張國良研究團隊合作，分析了來自大洋鉆探329航次U1365和U1368鉆孔的洋殼玄武巖和典型的大洋俯沖帶榴輝巖的鉀（K）同位素組成特征，研究結果有效約束了低溫洋殼蝕變過程中的K同位素地球化學行為，并揭示了其對俯沖帶和全球K元素循環的影響。相
Science－Advances：俯沖帶巖漿氧逸度研究新進展
近日，Science Advances在線發表了中國科學院海洋研究所海洋地質與環境重點實驗室曾志剛課題組與美國康納爾大學、美國伍茲霍爾海洋研究所合作完成的成果，揭示了俯沖蛇紋巖對全球弧巖漿的氧逸度具有重要的控制作用。 研究表明，弧巖漿具有比洋中脊巖漿更高的氧逸度，或與氧化性的俯沖組分的輸入有關
中外學者合作揭示巖漿演化中鎂同位素的變化
中新網合肥5月31日電 (記者 吳蘭)記者5月31日從中國科學技術大學獲悉，該校科研團隊與國內外同行合作，研究揭示巖漿演化過程中的鎂同位素的變化。研究成果日前發表于國際知名地學期刊《地球與行星科學通訊》(Earth and Planetary Science Letters)上。鎂(Mg)是地球重要
科學家利用ZnMo同位素示蹤深部碳循環
近日，中國科學院廣州地球化學研究所博士后王健、研究員唐功建與王強等人合作，利用Zn-Mo同位素示蹤俯沖碳酸鹽在地幔中的命運，揭示了深部碳循環過程中的重要細節。相關成果發表于《地球物理研究通訊》。利用Zn-Mo同位素示蹤俯沖碳酸鹽在地幔中的命運。受訪者供圖了解碳在地球上的循環對于我們理解生命起源、地質