萊斯大學領導的一項地球化學研究促進了我們對古代巖層的理解。
一組研究人員提高了我們對塊狀斜長巖的理解，這種神秘的巖石只形成於地球的中期歷史。這些火成巖地層富含斜長石，面積達4.2萬平方公裏，長期以來一直吸引著科學家，特別是因為它們含有鈦礦床。幾十年來，由於相互矛盾的理論，它們的起源一直存在爭議，但這項新的研究揭示了它們形成背後的過程。
8月14日發表在【科學進展】雜誌上的一項新研究，強調了地球演化中的地幔和地殼與構造力之間的復雜聯系，這些構造力在整個地球歷史上塑造了地球。它還提供了探索板塊構造何時開始、數十億年前俯沖動力學如何運作以及地殼演化的新方法。
研究方法及結果
由萊斯大學的鄧肯·凱勒（Duncan Keller）和陳泰·李（chin -ty Lee）領導的研究小組研究了塊狀斜長巖，以驗證關於形成它們的巖漿的想法。研究的重點是馬西和莫林斜長巖，這是北美格連維爾造山帶的經典例子，大約有11億年的歷史。
透過分析巖石中的硼、氧、釹和鍶的同位素以及進行巖石成因建模，研究人員發現，形成這些斜長巖的巖漿富含熔融物，這些熔融物來自於海水在低溫下改變的海洋地殼。他們還發現了與其他俯沖帶巖石（如深海蛇紋巖）相對應的同位素特征。
與地球構造和熱演化的聯系
「我們的研究表明，這些巨大的斜長巖可能起源於大陸邊緣下俯沖的海洋地殼的廣泛融化，」地球、環境和行星科學的聰明行星博士後研究助理、該研究的主要作者凱勒說。「因為過去的地幔更熱，這一過程將塊狀斜長巖的形成與地球的熱構造演化直接聯系起來。」
這項研究結合了經典方法和對塊狀斜長巖進行硼同位素分析的新套用，表明這些巖石形成於數十億年前非常熱的俯沖過程中。
由於塊狀斜長巖在今天的地球上並不形成，因此將這些巖石與早期地球上非常熱的俯沖聯系起來的新證據為理解這些巖石如何記錄我們星球的物理演化開辟了新的跨學科方法。
「這項研究促進了我們對古代巖層的理解，並揭示了對地球構造和熱歷史的更廣泛影響，」李說，他是哈裏·卡羅瑟斯·維斯地質學教授，地球、環境和行星科學教授，也是這項研究的合著者。
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