中國科學院廣州地球化學研究所的一項突破性研究揭示了深部隱沒碳酸鹽如何影響地球地幔的氧化還原狀態。該研究發表在《科學進展》雜誌上，重點介紹了這些碳酸鹽在岩石圈下鑽石形成和克拉通演化中的作用。
研究人員模擬了250至660公里深度的條件。他們的實驗表明，來自隱沒板塊的碳酸岩熔體與含金屬鐵的地幔岩石相互作用。研究小組發現，在較冷的“非地幔柱”環境中，碳酸岩熔體發生還原反應，形成穩定的鑽石，從而穩定克拉通。
相反，在較熱的、受地幔柱影響的條件下，碳酸岩熔體氧化地幔。這種氧化作用削弱了岩石圈，可能導致拆沉、隆升和火山活動。“深部地幔的氧化還原狀態是控制碳等揮發性物質在地球表面和內部之間循環的關鍵因素，”王玉教授說。
通過將實驗礦物與來自非洲和南美克拉通的天然鑽石包裹體進行比較，研究人員發現了不同的氧化還原特徵。這些變化決定了隱沒碳是形成穩定的鑽石還是破壞岩石圈的穩定性。這些發現提高了我們對深部碳儲存和遷移的理解。
該研究還對解釋鑽石形成年齡和預測克拉通穩定性具有重要意義。這項研究得到了國家自然科學基金等項目的支持。它為地球深部碳循環及其對地質過程的影響提供了新的見解。