Science Advances：地幔中碳酸盐熔融与金属成矿

地刊速览 · 公众号 · 科学 · 2024-12-14 13:11

主要观点总结

文章探讨了高温高压条件下地幔中碳酸盐熔融对金属和硫迁移过程的影响，以及这一过程对地壳矿物成因的重要性。通过高温高压实验模拟碳酸盐熔融过程，文章分析和观察了熔融过程中金属和硫的行为。研究发现，碳酸盐熔融过程可以有效地迁移和富集金属和硫元素，为理解地壳中金属和硫元素的来源和迁移机制提供了新视角。这项研究对矿床成因研究和资源勘探具有重要意义。

关键观点总结

关键观点1: 碳酸盐熔融影响金属和硫的迁移过程

研究表明，在地幔条件下，碳酸盐熔融过程可以有效地迁移和富集金属和硫元素，它们充当有效的媒介，使金属溶解、重新分配和富集。

关键观点2: 熔融过程与地壳矿物成因有重要联系

动态的物理化学过程可导致不同地壳深度成矿作用，这项研究为我们理解地壳中的矿物成因提供了新视角。

关键观点3: 研究对矿床成因研究和资源勘探具有重要意义

该研究对于矿床成因研究和资源勘探具有重要意义，有望为未来的地质研究和矿产资源开发提供重要参考。

正文

高温高压条件下，地幔中的碳酸盐熔融如何影响金属和硫的迁移过程？这一过程对地壳中的矿物成因是否有重要作用？

图1 Back-scattered electron micrographs of experimental sample M21-107 (2.5 GPa, 1050°C—peridotite) at different magnifications.

2024年3月22日 Science Advances 期刊发表了最新文章，通过高温高压实验模拟地幔条件下的碳酸盐熔融过程，观察和分析了熔融过程中金属和硫的行为。

图2 Transmission electron micrographs and compositional maps of M21-107.

实验结果显示，在地幔条件下，碳酸盐熔融过程可以有效地迁移和富集金属和硫元素，它们在地幔中充当有效的媒介，使金属溶解、重新分配和富集，动态的物理化学过程可导致不同地壳深度成矿作用，为我们理解地壳中金属和硫元素的来源和迁移机制提供了新的视角。

图3 Synchrotron micro x-ray fluorescence (XRF) map of M21-107 peridotite and accompanying S-XANES.

图4 PiFM map of M21-107 pyroxenite at different magnifications.

这项研究对于矿床成因研究和资源勘探具有重要意义，有望为未来的地质研究和矿产资源开发提供重要参考。

图5 Schematic diagram of melting processes in the lithospheric mantle.

论文信息：Isra S. Ezad et al., Incipient carbonate melting drives metal and sulfur mobilization in the mantle. Sci. Adv. 10, eadk5979(2024). DOI:10.1126/sciadv.adk5979

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