——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
地幔是地球上最大的“碳儲(chǔ)庫(kù)”,封存了地球上絕大部分的碳。通過(guò)大洋鉆探,我國(guó)科學(xué)家首次在南海發(fā)現(xiàn)巖石圈“脫碳換骨”的秘密:南海地幔深部存在一種高度富碳的新型巖漿,可在巖石圈的作用下“脫碳”,連續(xù)轉(zhuǎn)化為堿性玄武巖。
地球是由大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈等圈層有機(jī)組成的一個(gè)整體,碳元素在這些圈層之間循環(huán)運(yùn)動(dòng)。研究全球碳循環(huán),對(duì)于理解現(xiàn)今及未來(lái)大氣圈層的二氧化碳濃度及變化趨勢(shì)至關(guān)重要,與人類賴以生存的環(huán)境息息相關(guān)。
我國(guó)科學(xué)家南海大洋鉆探的這一新發(fā)現(xiàn),打開(kāi)了揭秘地球深部碳循環(huán)一扇新的窗戶,將大大推動(dòng)有關(guān)深部碳對(duì)巖漿活動(dòng)、地表環(huán)境的影響等相關(guān)研究。
據(jù)這項(xiàng)研究負(fù)責(zé)人、中國(guó)科學(xué)院海洋研究所張國(guó)良研究員介紹,2014年,在第二次南海大洋鉆探IODP 349航次中,“決心”號(hào)在南海深水海盆、約4000米深的海底,成功鉆取到火山角礫。
航次后,中外科學(xué)家合作對(duì)這些珍貴樣品進(jìn)行了地球化學(xué)、同位素化學(xué)和礦物學(xué)的深入研究,證明了這是一種新型的、硅含量很高的碳酸質(zhì)母巖漿。這種巖漿從深部地幔上升并和巖石圈相互作用后,脫“碳”換骨,就變成了很常見(jiàn)的堿性玄武巖。
碳酸巖作為一種巖漿,過(guò)去早已被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)過(guò),但這些碳酸巖的硅含量很低,與實(shí)驗(yàn)室里推算的原始高硅碳酸巖巖漿是矛盾的。因此,科學(xué)家推測(cè):也許已發(fā)現(xiàn)的低硅碳酸巖巖漿并不是地幔直接產(chǎn)生的,而很可能是由富碳酸巖的母巖漿演化而成的。
“這種母巖漿只在實(shí)驗(yàn)室里出現(xiàn)過(guò),到底是否真實(shí)存在于地球上,一直是個(gè)謎。通過(guò)在南海深部鉆探,首次發(fā)現(xiàn)硅含量很高的碳酸鹽母巖漿,證明了科學(xué)家的推測(cè)。”張國(guó)良說(shuō),“更為重要的是:我們?cè)谀虾J状伟l(fā)現(xiàn)的這種新類型巖漿,構(gòu)成了一個(gè)從富硅碳酸巖至堿性玄武巖的連續(xù)變化,出現(xiàn)了一個(gè)過(guò)去研究從未想到的事實(shí):堿性玄武巖可以由碳酸巖母巖漿演化而成?!?/p>
他帶領(lǐng)課題組進(jìn)一步推測(cè)認(rèn)為,地球內(nèi)部可能存在大量這種新類型的母巖漿,只是這種巖漿上升并經(jīng)過(guò)巖石圈后,脫“碳”換骨,把自己變成了很常見(jiàn)的堿性玄武巖。而且,巖石圈越厚,脫碳能力就越強(qiáng)。因此,通過(guò)脫去大量二氧化碳,巖石圈起到了阻止二氧化碳遷出地表的重大作用,仿佛一道“天然屏障”,保護(hù)了人類賴以生存的地表環(huán)境。
這一發(fā)現(xiàn)還表明南海深部存在一個(gè)異常的地幔區(qū)域?!皦A性玄武巖在全球大洋中分布十分廣泛,全球海山大多由堿性玄武巖組成。但南海是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)碳酸質(zhì)母巖漿的地方,全球有多少堿性玄武巖是來(lái)自這種碳酸質(zhì)巖漿?這是一個(gè)涉及深部碳循環(huán)以及地球內(nèi)、外相互作用的重大科學(xué)問(wèn)題。”張國(guó)良說(shuō)。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,我國(guó)科學(xué)家在南海的這項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn),對(duì)于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)二氧化碳在巖漿起源和演化中的作用,也具有重要科學(xué)意義。
近日,國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然—地球科學(xué)》已在線刊登了這項(xiàng)南海大洋鉆探的最新發(fā)現(xiàn)。該項(xiàng)研究得到中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(海洋專項(xiàng))和國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金的共同資助。
© 1996 - 中國(guó)科學(xué)院 版權(quán)所有 京ICP備05002857號(hào)-1 京公網(wǎng)安備110402500047號(hào) 網(wǎng)站標(biāo)識(shí)碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號(hào) 郵編:100864
電話: 86 10 68597114(總機(jī)) 86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn
© 1996 - 中國(guó)科學(xué)院 版權(quán)所有 京ICP備05002857號(hào)-1 京公網(wǎng)安備110402500047號(hào) 網(wǎng)站標(biāo)識(shí)碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號(hào) 郵編:100864
電話: 86 10 68597114(總機(jī)) 86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn
© 1996 - 中國(guó)科學(xué)院 版權(quán)所有
京ICP備05002857號(hào)-1
京公網(wǎng)安備110402500047號(hào)
網(wǎng)站標(biāo)識(shí)碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號(hào) 郵編:100864
電話:86 10 68597114(總機(jī))
86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn