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苏鲁造山带花岗质岩脉 “吐露”地球深部的秘密

来源:科技日报2020-09-22 09:13

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  新知

  记者从中国科技大学获悉,该校地球和空间科学学院陈伊翔特任教授研究组,通过深入研究苏鲁造山带仰口地区出露的花岗质岩脉,揭示出俯冲带深部熔体的地球化学组成。相关成果日前发表于国际地球化学领域权威学术期刊《地球与宇宙化学》上。

  板块构造和长英质地壳的存在,是地球区别于太阳系其他类地行星的关键标志。

  俯冲过程是地球形成板块构造的核心,而俯冲带深部板片部分熔融(岩石不完全熔化形成岩浆)的熔体组成对理解地壳化学分异和壳幔系统演化具有重要意义。同时,这也为理解类地行星的岩浆活动方式及岩浆成分变化特征提供了参照。

  由于天然岩石体系的复杂性,人们对不同组分体系的岩石在俯冲带深部部分熔融的熔体组成及其控制因素的认识仍然较为薄弱,尤其缺乏天然样品的直接测量证据。

  苏鲁造山带是世界上典型的大陆碰撞造山带,其中出露的部分超高压变质岩经历了部分熔融作用(指岩石不完全熔化形成岩浆的过程,是地球上形成岩浆的最重要的过程)。这些岩石为揭示俯冲带深部部分熔融熔体特征提供了理想研究对象。

  科研人员对苏鲁造山带仰口地区出露的花岗质岩脉进行了深入研究,发现这些岩脉含多硅白云母、金红石和石榴石,指示它们主要由花岗片麻岩部分熔融产生。

  通过对典型碰撞造山带的天然样品研究,研究人员查明了在高压—超高压条件下,长英质岩石部分熔融的熔体组成。板块构造体制下,俯冲带深部长英质岩石的部分熔融,主要通过降压折返过程中含水矿物脱水熔融的方式产生,这可能与其他类地行星(如火星)非板块构造体制下的岩浆作用特征显著不同,对认识类地行星的岩浆作用及岩浆成分变化规律具有一定的参照意义。(记者吴长锋)

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