Nature!2023年第11篇,南京大学最新成果登刊!
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大陆地壳的形成塑造了地球的表面和内部,并产生了我们赖以生存的土地和矿产资源。然而,地球早期大陆地壳是如何形成的仍然存在争议。现代大陆地壳主要是由俯冲带的湿氧化弧岩浆形成的,其中海洋岩石圈和水循环进入地幔。然而,由于普遍存在变质作用,构成早期大陆地壳的古岩石的岩浆水含量和氧化还原状态难以量化。
鉴于此,近期南京大学地球科学与工程学院葛荣峰教授作为论文的唯一通讯作者在全球顶级科研期刊《Nature》发表了题为 “Earth’s early continental crust formed from wet and oxidizing arc magmas” 的研究论文。南京大学为第一完成单位。南京大学为本论文的第一作者单位及通讯单位,南京大学2023年的NatureScience论文已达到11篇,其中有9篇NatureScience为一作+通讯。
研究概述
该团队创建了锆石氧逸度-湿度计,并据此方法系统厘定了太古宙(25 – 40亿年前)花岗质岩石的岩浆氧逸度和水含量,发现其类似于现代岛弧岩浆,指示太古宙俯冲作用的存在。该成果对揭示早期大陆的起源、板块构造的启动、关键金属矿产资源的形成具有重要意义。
图文导读
大陆地壳的形成塑造了地球的表面形态,影响了地球的内部成分和结构,造就了人类赖以生存的宜居地球和矿产资源。一般认为,现代大陆地壳的形成与板块俯冲引起的岛弧岩浆作用密切相关,然而,早期大陆地壳是否形成于类似俯冲的构造环境,还是其他特殊的构造体制,是地球科学领域悬而未决的难题。现代岛弧岩浆的特征是相对较高的氧逸度和水含量,但由于构成早期大陆地壳的太古宙岩石普遍遭受了后期变质作用的改造,其岩浆氧逸度和水含量缺乏可靠的制约手段。针对这一难题,该研究团队结合两种基于锆石微量元素的氧逸度计,创新性地提出了锆石氧逸度-湿度计,该方法可以根据锆石结晶时的氧逸度,计算平衡岩浆的水含量,准确度在1 wt%(wt%:重量百分比)以内(图1a)。
作者介绍
葛荣峰,1986年出生,南京大学地球科学与工程学院副教授,国家自然科学基金优秀青年基金获得者(2019),博士研究生导师。2008年、2011年、2014年分别在南京大学地球科学与工程学院获得学士、硕士、博士学位(澳大利亚科廷大学联合培养)。
主要从事前寒武纪地质学和构造地质学研究,近年来围绕地球早期大陆起源与构造演化、前寒武纪超大陆旋回等核心科学问题,对塔里木克拉通前寒武纪地质演化与澳大利亚Jack Hills冥古宙碎屑锆石进行了深入研究,发表论文30多篇,其中以第一作者或通讯作者在Science Advances、Geology、EPSL、Earth-Science Reviews、Tectonics、GSA Bulletin、Precambrian Research等国际知名期刊上发表论文约20篇,论文他引超过1600次,H-index为22 (据Web of Science, 2022年10月)。
参考来源
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06552-0
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