火山活动有时就像食物中毒,地球喷出不稳定的物质。 新的研究表明,挥发性碳的大量脉冲是从 大约5亿年前的地幔。但为什么?
虽然火山不吃东西,但某些形式的底层岩浆会消耗和消化 地幔的不稳定部分。也喜欢吃剩下的变质食物 长,进去的,一定要出来。
足球比赛结果的地球科学家和苏黎世联邦理工学院追踪了锆石矿物的年龄和化学特征以进行检查 随着时间的推移,碳从地幔循环到地表。更好的理解 碳回收方面的这些变化有助于改进关于地球早期如何变化的模型 过程从接近全球冰盖的寒冷雪球地球转变为 冰河时期和变暖时期之间的温和波动。该团队的研究是 本周发表于自然地球科学(DOI:10.1038/s41561-017-0011-6)。
“地球化学反映了一种不平衡——地球必须驱逐所有这些 试图恢复平衡,”该研究的合著者之一查德·迪林 (Chad Deering) 说道。 足球比赛结果地质学助理教授。 “我们的建议是一系列 事件必须同时发生才能最终产生所需的最佳条件 释放异常数量的碳。”
锆石地球化学
化学变化被记录在大陆规模上——俯冲是一种奢侈的 自助餐,不是简单的在家吃饭——但大陆建设的细节已被锁定 在从南极洲收集的微小锆石的逐层晶体结构中。 有些矿物的宽度小于 100 微米,仅相当于平均宽度 人的头发。
“我们重点关注这些锆石中的微量元素,”Deering 说道。 “有 我们用来确定矿物的原始岩石类型的分类方案 生长,然后告诉我们什么样的岩浆留下了特定的化学特征 微量元素。”
苏黎世联邦理工学院实验室随后使用铀-铅测年法来确定样本的年龄。 考虑到年龄和微量元素,迪林和他的团队观察到的是一个峰值 埃迪卡拉纪 500 年间出现的碳排放岩浆类型 到7亿年前。研究结果表明,大量的碳 很可能已被释放。
富含碳的火山
火山排放大量二氧化碳,其中一些比其他火山排放更多。碱性火山 像意大利的埃特纳火山和南极洲的埃里伯斯火山这样的碳排放量相形见绌 其他火山。在这些中发现的火山活动也是同一类型 古代锆石。
“碱性岩浆是通过熔化一点点地幔而产生的,”Deering 解释说,并补充说,虽然数量稀少,但其重要性在于数量 释放出的二氧化碳及其形成的特殊条件。 “什么 当俯冲发生时,地幔被挥发性物质“污染” 来自地球表面的水、碳、硫。”
导致这一重大事件的变化是缓慢的——发生了数百次 数百万年——并产生重大后果。随着时间的流逝,地球逐渐冷却 地幔变得更加污染,最终会产生碱性岩浆, 可以在地表爆发。较冷的俯冲和地幔污染可以产生岩石 被称为蓝片岩,在埃迪卡拉时期的岩石记录中有详细记载, 与碱性火山作用同时发生。跟随富碳火山活动的脉搏,大气 二氧化碳峰值,可能部分记录在碳同位素记录中, 并伴有升温期。总而言之,这些过程是一系列广泛的过程的一部分 产生大气和地质循环的事件,这些循环将塑造地球 今天的星球。
“为了创建时间线,我们需要了解大量锆石的年龄,跨越 数亿年,”迪林说。 “本质上,我们发现 这段时期有一个特别显着的碱性岩浆活动脉冲, 表明寒武纪大爆发之前碳排放量增加, 尚未出现的重要生命出现。”
迪林和他的团队从微小的锆石中收集到了古代的化学特征 火山证实了作为最古老的大陆发生的一系列幸运事件 建造并从表面回收材料,最终塑造我们的现代 碳循环。
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