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矿物岩石地球化学通报 2024年第6期43卷 1160-1170,I0001,I0003页

作者：张艳飞王超章军锋巫翔朱峰中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室武汉430074 中国地质大学(武汉)地球科学学院武汉430074

蚀变洋壳是俯冲带碳输运的主要寄主岩石之一,具有把大量碳输运至地球内部和促进地幔碳循环的潜力。金刚石是直接来自地幔深部的单质碳,包含了地幔深部有关碳赋存和碳迁移的重要信息。高温高压实验是研究俯冲洋壳脱碳过程的正演模拟手段... 详细信息

蚀变洋壳是俯冲带碳输运的主要寄主岩石之一,具有把大量碳输运至地球内部和促进地幔碳循环的潜力。金刚石是直接来自地幔深部的单质碳,包含了地幔深部有关碳赋存和碳迁移的重要信息。高温高压实验是研究俯冲洋壳脱碳过程的正演模拟手段,而榴辉岩型深源金刚石则直接指示了俯冲洋壳在地幔深部的脱碳过程,二者相互结合能较完整地刻画深俯冲洋壳的脱碳机制和碳迁移过程。本文综述了前人有关榴辉岩型深源金刚石来源深度和俯冲含碳洋壳高温高压实验岩石学研究方面的进展,对比讨论了榴辉岩型深源金刚石的成因,最后提出了几点值得进一步研究的方向。

关键词：俯冲洋壳脱碳作用深源金刚石下地幔

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蚀变洋壳玄武岩俯冲过程中含碳矿物相变质演化及脱碳作用的研究

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岩石矿物学杂志 2018年第3期37卷 404-416页

作者：朱建江张立飞吕增北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871

俯冲作用是连接地表系统和地球深部系统的最为关键的地质过程,其对研究地球深部碳循环具有重要的意义。俯冲洋壳岩石圈中的碳主要存储在沉积物、蚀变洋壳玄武岩以及蛇纹岩中。俯冲变质作用过程含碳岩石的变质演化控制着其中含碳矿物相... 详细信息

俯冲作用是连接地表系统和地球深部系统的最为关键的地质过程,其对研究地球深部碳循环具有重要的意义。俯冲洋壳岩石圈中的碳主要存储在沉积物、蚀变洋壳玄武岩以及蛇纹岩中。俯冲变质作用过程含碳岩石的变质演化控制着其中含碳矿物相的转变及碳迁移过程。本文选取了蚀变洋壳玄武岩进行相平衡模拟,来研究其含碳矿物相的变质演化过程。计算结果表明,变质玄武岩体系中的碳酸盐矿物之间的转变反应除了受压力控制之外,还受到温度和体系中铁含量的影响。随着压力的升高蚀变玄武岩中碳酸盐矿物会发生方解石/文石-白云石-菱镁矿的转变,但在高压/超高压条件下,温度的升高可以使菱镁矿转变成白云石。碳酸盐矿物中的铁含量受到体系中铁含量的影响,白云石和菱镁矿中的铁含量随着体系中铁含量的增加而增加。在水不饱和条件下,洋壳不管是沿着低温还是高温地热梯度线俯冲到岛弧深度,蚀变玄武岩体系几乎都不发生脱碳作用。然而在水饱和条件下,当洋壳沿着高温以及哥斯达黎加地热梯度线俯冲到岛弧深度时,蚀变玄武岩体系中的碳几乎可以全部脱出去。蚀变玄武岩体系中水含量的增加可以促进体系的脱碳作用。

关键词：俯冲带蚀变洋壳玄武岩深部碳循环地热梯度脱碳作用

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碳的固定、运输、转移和排放过程:对地球深部碳循环的启示

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地学前缘 2023年第3期30卷 313-339页

作者：陈雪倩张立飞北京大学地球与空间科学学院北京100871

俯冲带背景下,碳在促进岩石熔融、岩浆起源和演化、地球深部的岩石学及动力学等过程中扮演的角色尤为重要。碳的存在形式是由温度、压力、氧逸度以及溶流体的性质等条件控制的,这些以不同形式存在的碳随板块俯冲到达地球深部,而后又通... 详细信息

俯冲带背景下,碳在促进岩石熔融、岩浆起源和演化、地球深部的岩石学及动力学等过程中扮演的角色尤为重要。碳的存在形式是由温度、压力、氧逸度以及溶流体的性质等条件控制的,这些以不同形式存在的碳随板块俯冲到达地球深部,而后又通过火山作用等脱气过程被返回地表,便形成了地球深部碳循环过程。固碳和脱碳反应是影响碳在固体地球、海洋和大气圈转换的主要反应。碳的固定包括硅酸盐风化作用、玄武质洋壳的热液交代、海沟外隆的蛇纹石化、有机碳的埋藏和逆风化作用等过程;碳的运输包括沉积成因和交代成因沉积物的俯冲过程;当俯冲碳被输送到地球内部时,它可能被保留在板块内,或者转移到地幔楔中,又或再被循环到地球深部,这将取决于特定构造环境的温压条件和氧化还原状态等。碳的排放包括火山作用、弧前扩散脱气、溶解脱碳、变质反应脱碳和熔融脱碳等过程,这些过程将俯冲下去的碳再一次返回大气,能够平衡俯冲带的碳输入。本文系统地总结了地表及地球深部碳的固定、运输、转移和排放过程中碳的存在形式、碳的迁移和变化以及相关碳通量计算值,分析了目前碳通量差异的原因并阐述了今后需要深入研究的一些关键科学问题。另外,工业革命后,人为成因的CO 2释放对于全球气候产生了巨大影响,给地球的自我调节系统带来了额外的压力。在全球低碳经济背景下,我国坚持节能减排、增加森林蓄积量,提出了双碳目标,助力全球应对气候变化。

关键词：深部碳循环固碳作用脱碳作用人为成因CO_(2)排放

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