众力资讯网

我国科学家破解地球深部卤素循环谜题 核心突破:中国科学院广州地球化学研究所王

我国科学家破解地球深部卤素循环谜题

核心突破:中国科学院广州地球化学研究所王煜团队联合中国地质大学(武汉),通过高温高压实验证实——多硅白云母是将氟、氯等卤素元素送入地球深部的关键“搬运工” 。

研究背景(长期谜题)

- 氟、氯等卤素影响金刚石成矿、火山地震、全球气候。
- 传统理论:卤素易随浅部矿物分解流失,难进入>150公里深地幔 。
- 矛盾:地幔深处却发现卤素富集,运输机制不明。

实验方法

- 模拟俯冲带环境:5–11 GPa(150–330公里)、850–1200℃ 。
- 以富钾蚀变洋壳为原料,测试多硅白云母稳定性与携卤能力 。

关键发现

1. 超强稳定性:多硅白云母可稳定至330公里深度,突破传统认知 。
2. 分异运输:
- 氯:矿物分解时随流体向上迁移 。
- 氟:被新矿物(如氟镁钾矿)“接力”带向更深处。
3. 结论:多硅白云母是全球深部卤素循环的核心载体 。

科学意义

- 解释“浅部易流失、深部却富集”的地球化学悖论 。
- 为深部流体、地幔演化、成矿预测、气候演变提供新理论基础 。
- 成果发表于 《Science Advances》(4月2日) 。

一句话总结
一块常见的云母,解决了地学界长期未解的卤素深地运输之谜。
化学发现 化学新发现 物质起源问题 化学研究进展 地球科学研究 矿物研究 同位素地球化学