榴辉岩钻石，海洋地壳留下的“泪珠” 学术资讯

博士生Kan Li（左）和副教授Long Li（右）正在查看火成岩海洋地壳顶部的玄武岩枕状岩石样品。

钻石主要存在于两种地幔岩石中：橄榄岩和榴辉岩。榴辉岩是由火成岩海洋地壳形成的。它与其上方覆盖的海洋沉积物薄层一起，通过俯冲作用被带到地幔深处。很多研究人员认为榴辉岩钻石是由海洋沉积物中的碳形成的。phys.org网站4月24日报道，加拿大阿尔伯塔大学的地质学家的最新研究结果颠覆了这一理论。他们认为，地幔中形成的榴辉岩钻石起源于海洋地壳，而非海洋沉积物。地球与大气科学学院副教授、研究首席Long Li解释说：“分析钻石来源的关键参数是稳定同位素（主要是碳、氮）的比值。海洋沉积物被诸多科学家认为是榴辉岩钻石来源的原因在于，它们的碳同位素比值变化很大，符合沉积物中有机物的特征。然而，沉积物来源理论无法解释榴辉岩钻石氮同位素特征的高度变化。”

Long Li和博士生Kan Li等对来自全球各地的约80个火成岩海洋地壳样品进行了分析。它们主要研究了俯冲大西洋板块的碳收支情况和同位素特征。Kan Li说：“我们证实，海洋地壳是一个巨大的碳储存库。储存库中的碳主要以碳酸盐形式存在。真正让我们惊讶的是，火成岩海洋地壳俯冲过程中形成的块状碳酸盐，在一定程度上显示出与沉积物中有机物类似的同位素特征。此外，火成岩地壳中也还含有具备高度同位素变化特征的氮，这样一来，火成岩海洋地壳是地幔中榴辉岩钻石的来源就说得通了。”Long Li补充说：“这项研究解答了学界对钻石形成和深部碳循环的长期困惑。深部碳循环是将碳从地球表面‘运送’到地球内部深处，然后再循环至表面的过程。它对地幔化学和地表环境有强烈影响。我们的研究表明，海洋地壳在钻石形成和深部碳循环中的扮演的角色比之前的认知要重要得多。”

Graham Pearson教授评论说：“Long Li等的研究改变了地质学家们对可循环碳进入钻石方式的看法，以及原有地球碳循环的观点。”

科界原创

编译：雷鑫宇

审稿：三水

责编：唐林芳

期刊来源：《地球与行星科学快报》

期刊编号：0012-821X

原文链接：

https://phys.org/news/2019-04-eclogitic-diamonds-oceanic-crust.html