西北太平洋爬升带含碳流体构成、演化、活动及其资源环境效应 项目效果科普性介绍

  环绕西北太平洋区域板块爬升效果下含碳地质流体活动的地质呼应、爬升进程含碳物质演化途径与含碳流体碳同位素演化规则、爬升带含碳流体排放的资源环境效应等方面展开研讨，建立了牢靠的含碳流体定量模型和单个包裹体二氧化碳碳氧同位素高精度原位微区剖析办法，展开了爬升带不同深度下记载了含碳流体活动的典型样品的岩石学、地球化学、流体包裹体研讨，提醒了爬升板片脱水脱碳构成含碳流体周期性超压打破、沿爬升板块鸿沟跨圈层长距离运移机制，发现了爬升碳输入引发的新生代压力条件下的部分熔融行为，调查了爬升带温度梯度对含碳流体搬迁集合的操控，展开了爬升带含碳流体运移与水合物聚散进程的试验模仿研讨、提醒了安稳域中水合物储层的孔隙结构、流体动力条件对孔隙空间水气运移款式与水合物构成散布的操控机制。

  ①在板块爬升相关的成岩、蜕变、岩浆、火山等地质进程中，含碳地质流体常被宿主矿藏捕获并构成流体包裹体而得以保存，对含碳地质流体包裹体进行高精度剖析是精确提醒含碳流体的多期活动演化规则的根底。项目开展了一系列单个含碳流体包裹体的PVTx精确测定办法、相较于前人对含水二氧化碳/甲烷系统在组分-密度以及流体古温压状况康复方面的精度提高了数倍-数十倍。建立了精确测定单个包裹体流体组成与碳氧同位素高精度微区剖析新办法，碳同位素测定精度可以到达1~2‰，氧同位素的精度可以到达2‰~5‰，初次完成具有微米级的空间分辨率、直接高精度同步测定单个二氧化碳流体包裹体碳氧同位素，然后可以精确提醒细微矿藏和微细脉体中多期次流体活动演化记载、示踪含碳流体参加的成岩、成矿、蜕变、岩浆效果，提醒碳的跨圈层演化机制。

  ②根据西南日本Mugi（5~7km）、Yokonami（~8km）、Nobeoka（~10km）、Makimine（~15km）、Higuchi（~20km）等爬升不同深度折返地表的典型样品岩石学、地球化学、流体包裹体以及沿爬升地道不同深度的方解石-石英流体的碳-氧同位素研讨，提醒沿爬升地道向浅部运移的含碳流体跨圈层运移行为，为合理核算评价弧前流体通量供给重要的根底。发现沿爬升地道深度的添加、碳氧同位素都有着随深度-温度添加而变重的趋势，具有低流体压力的正断脉具有与原地堆积岩根本相同的元素-同位素组成，结合其岩相学特征标明其流体以堆积岩中分出流体为主。而具有超压性质的高压流体（反断脉）则有着十分显着的高K、高Sr、高Ba、Ra＞1和Eu正反常特色，指示着在碳酸盐化蛇纹岩在小地幔楔邻近很多的脱水脱碳、构成含二氧化碳的流体沿着爬升地道向浅部运移，与原地流体产生不同程度的混合效果并对浅部的流体超压、结构活动、地震事情产生了明显的影响。爬升通道可当作交流跨圈层流体活动运移的有用通道以此来完成物质-能量传输，并引发一系列结构活动与地震事情。

  ③碳在不同物理化学条件下以何种方式存在是描写爬升带碳循环进程的一个要害方面，全岩成分、氧逸度、pH、温度和压力等是影响碳赋存方式的重要的条件，项目使用活塞圆筒压机和多面砧压机研讨了方解石-白云石-水饱满系统在1-5 GPa压力、温度800-1000℃下的部分熔融相联系，核算了方解石-白云石-水饱满系统的固相相联系，使用多面砧压机研讨了方解石-绿泥石系统在4.5 GPa压力、温度800-850℃下的部分熔融相联系，提醒碳酸盐化绿泥石片岩在大都爬升带的弧下深度可以产生部分熔融脱碳，水致熔融是爬升板片在弧下深度产生脱碳的一种重要机制。

  爬升碳输入可以进入大地幔楔然后对板内和弧后玄武岩浆产生明显的奉献，根据日本海和我国东部新生代玄武岩带着的深源包体中刚玉等矿藏环带含碳流体的观测，发现刚玉成长环带与其中心二氧化碳包裹体有着明显不同的密度和碳同位素组成，

  ④爬升带结构-堆积体系决议下的裂隙-孔渗结构、随爬升深度改变的温压组成条件影响下的生烃脱水进程联合操控着爬升带弧前含碳流体的构成演化、运移散布与水合物集合流失。水合物储层的孔隙结构、流体动力条件决议了孔隙空间水气运移款式与水合物构成散布款式，被圈闭于BSR之下的游离气体产生“溶解-搬迁-水合”进程，是导致BSR邻近C1/C2比值骤变、构成“地球化学BSR”的重要机制。

  项目研讨效果有助于提醒地表圈层与深部圈层碳元素的相关、深化了解爬升工厂中的碳循环机制及其对全球气候改变以及动力资源富集的影响。宣布SCI论文16篇（榜首标示11篇，第二标示5篇）、中心期刊论文1篇。国内外学术会议口头陈述7次（国际会议3次，国内会议4次含特邀陈述1次）。依托项目培育的博士、硕士研讨生20多名。

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