近日,长江大学资源与环境学院夏小平教授团队以“Light δD apatites reveal deep origin water in North China Craton intracontinental granites and basalts”为题,在Nature Communications发表研究论文,揭示华北克拉通中生代板内岩浆水来源于地球深部。
水对大陆地壳部分熔融形成花岗岩至关重要,但其具体来源尚不清楚。利用“靠近海沟的弧岩浆中的水主要来自俯冲板块的脱水作用”这一机制,无法解释陆内岩浆的形成。
华北克拉通内部在晚中生代时形成了大量的花岗岩,是研究陆内花岗岩中水来源的理想地区。夏小平教授联合中国科学院广州地化所徐义刚院士团队博士后杨传茂、中国科学院地质与地球物理所杨进辉研究员等,对华北克拉通东北部辽东半岛侏罗纪-早白垩世的多个花岗岩体展开研究。
研究结果揭示,侏罗纪和早白垩世花岗岩为壳幔岩浆混合成因,其H同位素也继承了地壳和地幔的H同位素组成。两个时期的花岗岩具有共同的大陆地壳端元,而地幔端元截然不同。从侏罗纪到早白垩世H同位素组成的变化与古太平洋板块俯冲作用密切相关。
此项研究不仅为华北克拉通内部花岗岩中水的深部起源提供了证据,丰富了对花岗岩形成机制的认识,而且展示了磷灰石H同位素在示踪地球内部水循环方面的巨大潜力。此外,这项工作还提供了一个可验证模型,即更大时空范围的花岗岩和玄武岩H同位素的研究可对该模型做进一步约束。
杨传茂博士后为该论文第一作者,徐义刚院士和夏小平教授为通讯作者。研究得到国家自然科学基金和中国科学院广州地球化学研究所所长基金等项目的联合资助。
夏小平教授团队能够获得这项荣誉,离不开学校资源与环境学院这片沃土的滋养。近年来,学院科研工作不断再上新台阶,科研实力强劲,2022年、2023年科研经费连续两年均超3000万元。
目前,学院拥有5个省部级重点实验室,分别是“油气资源与勘探技术”教育部重点实验室、“油气地球化学与环境”湖北省重点实验室、“勘探开发实验教学中心”、中国石油“油气地球化学”重点实验室分室以及中国石油“天然气成藏与开发”重点实验室分室。地球化学实验室(分析测试研究所)于1999年通过国家计量认证,成为国际承认的国内有机地球化学分析中心之一,实验室拥有亚洲第一台、世界第三台的色谱-质谱-质谱分析仪、同位素质谱、电动包裹体测温系统、气相色谱、电子扫描显微镜、显微光度计等大型设备20余台套,价值3000多万元,为教学和科研提供强大的平台支持。
学校以强大的科研平台为依托,为学子们搭建了广阔的舞台,让他们得以在科学的海洋里遨游,自由探索自己的兴趣所在。
此外,为大力培养学生的创新能力、实际动手操作能力,资源与环境学院新建了一批大型室外科研中试基地、校外教学基地。学院建有河北秦皇岛、湖南张家界、湖北秭归、江汉油田、宜昌三峡、湖北大冶、湖北丹江口、广东省广州及清远等实习教学基地。
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