科學(xué)家在天然樣品中發(fā)現(xiàn)富水超臨界流體證據(jù)
中新網(wǎng)合肥9月18日電 (記者 吳蘭)記者18日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校黃方教授研究團隊聯(lián)合西北大學(xué)董云鵬教授通過分析研究，在天然樣品中識別出富水超臨界流體的明確信號。
據(jù)介紹，這一以秦嶺造山帶松樹溝地幔橄欖巖為研究對象，分別通過主微量地球化學(xué)和鋇同位素分析，而發(fā)現(xiàn)的富水超臨界流體證據(jù)。
該成果近日發(fā)表在地球化學(xué)國際知名期刊《地球與行星科學(xué)通訊》(Earth and Planetary Science Letters)上。
俯沖帶超臨界流體演化示意圖。中國科大 供圖
超臨界流體是水與硅酸鹽熔體在高溫高壓下完全互溶形成的一種特殊流體，被認為是地球內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)與能量交換的關(guān)鍵載體。
超臨界流體的成分連續(xù)變化，受到周圍共生巖石的緩沖控制，隨溫度升高從富水端元逐漸過渡到富硅酸鹽端元。然而，富水超臨界流體形成于很難直接窺探的高壓高溫地幔中，其水的主體部分也難以在地質(zhì)歷史中保存下來。因此，富水超臨界流體的性質(zhì)以及在這些關(guān)鍵科學(xué)問題中扮演的角色尚未充分了解。
秦嶺松樹溝地幔橄欖巖是新鮮且無蝕變的，其中的易融組份含量顯著低于全球虧損地幔橄欖巖。同時，極度虧損中稀土和重稀土元素的成分特征，暗示其來自難熔的地幔楔。這種極度熔體提取導(dǎo)致松樹溝橄欖巖的背景微量元素非常“干凈”，是研究板片衍生交代介質(zhì)性質(zhì)的理想對象。
此次工作中，中國科大段皓晨博士等研究人員觀察到橄欖巖中流體活動性和不活動性元素均顯著富集，揭示松樹溝橄欖巖經(jīng)歷過富水超臨界流體的交代作用。(完)
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