莱斯大学领导的一项地球化学研究促进了我们对古代岩层的理解。

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一组研究人员提高了我们对块状斜长岩的理解，这种神秘的岩石只形成于地球的中期历史。这些火成岩地层富含斜长石，面积达4.2万平方公里，长期以来一直吸引着科学家，特别是因为它们含有钛矿床。几十年来，由于相互矛盾的理论，它们的起源一直存在争议，但这项新的研究揭示了它们形成背后的过程。

8月14日发表在《科学进展》杂志上的一项新研究，强调了地球演化中的地幔和地壳与构造力之间的复杂联系，这些构造力在整个地球历史上塑造了地球。它还提供了探索板块构造何时开始、数十亿年前俯冲动力学如何运作以及地壳演化的新方法。

研究方法及结果

由莱斯大学的邓肯·凯勒（Duncan Keller）和陈泰·李（chin -ty Lee）领导的研究小组研究了块状斜长岩，以验证关于形成它们的岩浆的想法。研究的重点是马西和莫林斜长岩，这是北美格伦维尔造山带的经典例子，大约有11亿年的历史。

通过分析岩石中的硼、氧、钕和锶的同位素以及进行岩石成因建模，研究人员发现，形成这些斜长岩的岩浆富含熔融物，这些熔融物来自于海水在低温下改变的海洋地壳。他们还发现了与其他俯冲带岩石（如深海蛇纹岩）相对应的同位素特征。

与地球构造和热演化的联系

“我们的研究表明，这些巨大的斜长岩可能起源于大陆边缘下俯冲的海洋地壳的广泛融化，”地球、环境和行星科学的聪明行星博士后研究助理、该研究的主要作者凯勒说。“因为过去的地幔更热，这一过程将块状斜长岩的形成与地球的热构造演化直接联系起来。”

这项研究结合了经典方法和对块状斜长岩进行硼同位素分析的新应用，表明这些岩石形成于数十亿年前非常热的俯冲过程中。

由于块状斜长岩在今天的地球上并不形成，因此将这些岩石与早期地球上非常热的俯冲联系起来的新证据为理解这些岩石如何记录我们星球的物理演化开辟了新的跨学科方法。

“这项研究促进了我们对古代岩层的理解，并揭示了对地球构造和热历史的更广泛影响，”李说，他是哈里·卡罗瑟斯·维斯地质学教授，地球、环境和行星科学教授，也是这项研究的合著者。

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