20亿年前,地球大陆下的地幔经历了大规模加热

来自美国的新研究阿得雷德大学揭示为什么寒冷榴辉岩-主要由石榴石和石榴石组成的高压变质岩Omphacite.-在地球发展的早期阶段,地质记录中神秘地消失了。

超大的Nuna约15.9亿年前。图像信用:亚历山大德佐蒂。

超大的Nuna约15.9亿年前。图像信用:亚历山大德佐蒂。

“冷榴辉岩在1.8到12亿年前神秘地从地球岩石记录中消失,之后再重现。”阿得雷德大学地球科学系的研究员Derrick Hasterok博士说。

“它们很重要,因为它们对上地幔的温度很敏感,并且提供了岩石沿着地质断层线快速移动到地球表面以下深处的证据,这些地质断层线发生在板块碰撞的地方。”

他说:“普遍的看法是,冷榴辉岩只有在超大陆合并时才能保存下来。”。

“但有充分的证据表明,在过去7亿年中,两个超大陆形成和分裂期间,冷榴辉岩的地质记录几乎是连续的。”

与榴辉岩的这种变化相关的是地壳其他地方发现的火成岩中许多微量元素浓度的变化,这为大陆下方的加热提供了额外的证据。

这些微量元素存在于关键矿物中,被认为对世界主要和新兴经济体的经济福祉至关重要。

“我们从花岗岩的微量元素化学中发现了证据,表明大约20亿年前,大陆发生了大规模的加热,这与尼娜(也被称为哥伦比亚、Paleopangaea和哈德逊兰)是一个超大陆,16亿年前完成了它的形成,”Renee Tamblyn博士说,他也来自阿得雷德大学地球科学系。

“地球自形成以来一直在冷却,但努纳对地幔起到了隔热作用,就像一层厚厚的覆盖层,导致大陆下方的温度升高,阻止了榴辉岩的保存,并改变了花岗岩的化学性质。”

“地球地质历史中这一不寻常的变暖事件所导致的化学变化可能有助于通过寻找在这一加热事件之前或之后形成的岩石来确定某些关键矿物的位置,这取决于寻找的元素。”

这个调查结果都发表在杂志上了地质学.

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R.坦布林. 大陆绝热作用在约2 Ga的地幔加热:来自花岗岩和榴辉岩的证据。地质学,于2021年9月21日在线发布;内政部:10.1130/G49288.1

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