Nature子刊刊發海洋所板塊俯沖樣式轉變最新研究成果

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時間:2019-08-01  來源:深海中心文本大小:【 |  | 】  【打印

  日前,Nature子刊Nature ComminucationsArticle形式刊发海洋所深海中心孙卫东课题组关于板块俯冲样式转变的最新研究論文“Continuous plate subduction marked by the rise ofalkali magmatism 2.1 billion years ago”。

  在漫長的地質曆史時期中,地球的板塊俯沖樣式隨著地幔溫度的降低發生過重要的轉變。在地球早期,其構造樣式以滯留蓋型(Stagnant-lid)垂向構造體制爲主,此時的板塊俯沖作用多呈短暫的、間歇性的俯沖(Episodic subduction)樣式。後來,隨著地幔溫度的逐漸降低,板塊俯沖的樣式轉變成爲現在所看到的持續性的俯沖(Continuous subduction),表現爲大洋板塊沿彙聚型板塊邊界持續性地循環至地幔中。 

  本世紀以來,人們對于板塊構造的開始時間問題展開了一系列研究,但是關于板塊俯沖樣式的改變研究者甚少,而對于從間歇性俯沖向持續性俯沖的轉變時間問題成果更爲有限。 

  中科院海洋所深海中心孙卫东研究員,指导其博士后刘鹤,采用统计学手段处理了全球约55000件基性岩漿岩樣品的地球化學數據,以全新的方法和視角對這一問題展開了深入研究。因爲板塊俯沖會將冷的大洋板塊俯沖循環至熱的地幔中,如果板塊俯沖樣式在地質曆史時期的某一時刻從間歇性俯沖轉變爲持續性俯沖,其中一個重要結果就是會加速地幔的降溫。劉鶴等人研究發現,21億年前地球上開始出現大量堿性玄武岩,而堿性玄武岩的大量出現恰恰是地幔溫度快速降低的結果。因此,劉鶴等人提出,持續性的板塊俯沖體制開始于21億年前。 

Diff (HFSE)隨時間的變化指示堿性玄武岩于21億年前開始大幅度增加

 

  该该文第一作者为刘鹤,通讯作者为孙卫东。 研究得到了中國科學院先导专项(XDB18020000)、國家重點研發計劃(2016YFC0600408)、國家自然科學基金(41473029)等聯合資助。 

      

  論文信息: 

  He Liu, Weidong Sun, Robert Zartman, Ming Tang, 2019. Continuous plate subduction marked by the rise of alkali magmatism 2.1 billion years ago. Nature Communications 10:3408, in press. 

  全文鏈接: 

  https://www.nature.com/articles/s41467-019-11329-z 

 

 

  

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