矽卡岩化作用排碳到大气中的途径

作     者：刘威 万博 晏圣超 LIU Wei;WAN Bo;YAN ShengChao

作者机构：中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球科学与行星学院北京100049 

出 版 物：《岩石学报》 (Acta Petrologica Sinica)

年 卷 期：2022年第38卷第5期

页      面：1557-1563页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2019YFA0708400) 国家自然科学基金中心项目(41888101)联合资助 

主　　题：矽卡岩化 二氧化碳 排碳途径 气候 

摘      要：鉴于大陆岩浆弧上盘广泛分布有碳酸盐岩,岩体上升侵位过程使其碳通量明显的高于洋内岛弧,从而有可能影响着地质历史长时间尺度(百万年)的气候变化。陆弧碳的排放可分为两部分,一部分是与喷出岩相关的火山作用,另一部分是与侵入岩相关的脱碳过程。侵入岩的体量一般是喷出岩体量的10倍以上,由此与侵入岩有关的脱碳作用释放的碳通量不可忽视,可能类似与喷出岩有关的火山作用释放的碳通量甚至更大。火山作用能够将气体直接排入大气中,因此在以往的工作中研究较为充分。但与侵入岩相关的脱碳过程如:矽卡岩化,发生在地下,关于地下脱碳过程如何将碳释放到大气中还缺少详细的工作。本文,通过对比研究火山地区和非火山地区与侵入岩相关的深部脱碳过程,发现深部碳可以通过区域断层系统、地下水系统和热泉、火山通道、隐爆角砾岩筒、高频率的岩浆热液事件等途径瞬时地释放进入大气。通过初步估算,发现单个矽卡岩矿化事件所产生的二氧化碳通量(0.02~0.2Mt/yr)能够与目前地球绝大部分的普通单个火山的碳通量(0.5Mt/yr)类比。因此岩浆深部脱碳过程对大气的影响至少与火山相当,其对气候的影响不可忽视。