中国科学院广州地球化学研究所的一项突破性研究揭示了深部俯冲碳酸盐如何影响地球地幔的氧化还原状态。该研究发表在《科学进展》杂志上，重点介绍了这些碳酸盐在岩石圈下钻石形成和克拉通演化中的作用。
研究人员模拟了250至660公里深度的条件。他们的实验表明，来自俯冲板块的碳酸岩熔体与含金属铁的地幔岩石相互作用。研究小组发现，在较冷的“非地幔柱”环境中，碳酸岩熔体发生还原反应，形成稳定的钻石，从而稳定克拉通。
相反，在较热的、受地幔柱影响的条件下，碳酸岩熔体氧化地幔。这种氧化作用削弱了岩石圈，可能导致拆沉、隆升和火山活动。“深部地幔的氧化还原状态是控制碳等挥发性物质在地球表面和内部之间循环的关键因素，”王玉教授说。
通过将实验矿物与来自非洲和南美克拉通的天然钻石包裹体进行比较，研究人员发现了不同的氧化还原特征。这些变化决定了俯冲碳是形成稳定的钻石还是破坏岩石圈的稳定性。这些发现提高了我们对深部碳储存和迁移的理解。
该研究还对解释钻石形成年龄和预测克拉通稳定性具有重要意义。这项研究得到了国家自然科学基金等项目的支持。它为地球深部碳循环及其对地质过程的影响提供了新的见解。