科技日?qǐng)?bào)記者 吳純新 通訊員 孫彥欽

1月9日，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球科學(xué)學(xué)院陳春飛教授與長(zhǎng)江大學(xué)劉勇勝教授、澳大利亞麥考瑞大學(xué)Stephen Foley教授等科學(xué)家合作，揭示了富硫化物大陸根對(duì)火成碳酸巖和硫化物礦產(chǎn)形成與演化的控制作用。相關(guān)成果發(fā)表在《自然》上。

該文章通訊作者和第一作者陳春飛介紹，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)高溫高壓實(shí)驗(yàn)?zāi)M克拉通（古老大陸）邊緣深部巖漿的演化過(guò)程，發(fā)現(xiàn)了克拉通邊緣區(qū)域深部存在富硫化物大陸根，結(jié)合全球火成碳酸巖和巖漿硫化物礦床的時(shí)空分布特征以及地球化學(xué)統(tǒng)計(jì)分析，得出上述成果。

研究表明，克拉通邊緣火成碳酸巖分布區(qū)域很有可能是關(guān)鍵金屬資源的潛在分布區(qū)。這一重大發(fā)現(xiàn)，對(duì)于理解礦產(chǎn)資源的成因機(jī)制提供了全新視角，同時(shí)對(duì)未來(lái)勘探關(guān)鍵金屬資源具有重要指示意義。

隨著科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，當(dāng)前對(duì)銅、稀土等關(guān)鍵金屬的需求已大幅超出供應(yīng)能力，這種供需關(guān)系迫使研究者將目光投向尚未充分探索的區(qū)域，尋找不同地質(zhì)過(guò)程中形成的新資源。

克拉通是最為古老和穩(wěn)定的、成碗狀結(jié)構(gòu)的大陸板塊，是大陸最厚的區(qū)域，也是重要的礦產(chǎn)儲(chǔ)藏區(qū)，尤其是金屬礦藏和能源礦藏。此外，克拉通由于長(zhǎng)期的地質(zhì)演化和深部熱力學(xué)過(guò)程，成為深部揮發(fā)性物質(zhì)（如碳、硫及其他氣體）的富集地。

研究人員通過(guò)對(duì)克拉通邊緣區(qū)域火山噴發(fā)攜帶的地幔樣品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)在克拉通底部約160公里至190公里處的地幔中，硫和銅均顯著富集，進(jìn)一步支持了克拉通邊緣區(qū)域具有富硫化物的大陸根這一發(fā)現(xiàn)。

上述研究通過(guò)對(duì)碳酸巖、硫化物礦床和克拉通的時(shí)空相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)克拉通邊緣區(qū)域同時(shí)富集火成碳酸巖和巖漿硫化物礦床，硫化物礦床與碳酸巖通常具有時(shí)空一致性，表明由碳酸鹽熔體遷移形成的富硫化物大陸根控制了巖漿硫化物礦床的分布。該研究揭示了硫化物礦床與碳酸巖之間的成因關(guān)系，發(fā)現(xiàn)克拉通邊緣的富碳酸巖區(qū)域是關(guān)鍵金屬的富集地，這一發(fā)現(xiàn)為未來(lái)礦產(chǎn)資源的勘探和開(kāi)發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)和重要方向。