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“理学大师论坛”第七讲——李曙光院士:俯冲碳酸盐的命运:进展与问题

编辑:smary 时间:2018年05月28日 访问次数:841

    20180504日下午,我国著名地质学家、地球化学家李曙光院士做客理学大师论坛,在玉泉校区第六教学楼203报告厅为我院师生们作了一场题为“俯冲碳酸盐的命运:进展与问题”的精彩学术报告。本次报告由理学部副主任陈汉林教授主持。
 
 
    陈汉林教授对李曙光院士的科研经历进行了介绍。李曙光院士1965年毕业于中国科学技术大学地球化学专业,2003年当选中国科学院院士。长期从事元素地球化学和同位素地质年代学研究。自2003年起,连续入选Elsevier世界地球科学高被引用率作者,2005年获何梁何利科技进步奖,2010年获得国家自然科学二等奖(排名第一)。现任国家自然科学基金委监督委员会副主任,中国地质大学(北京)教授。近年来,李曙光院士团队在国际上率先开展了利用Mg-Ca同位素示踪深部碳循环的研究。本次报告李曙光院士主要围绕深部碳循环的研究意义及团队最新研究成果展开。
 
 
    李曙光院士首先介绍了地球系统科学的重要性,他提出目前对于表层(流体)地球和深部(固体)地球的研究是相对独立的,如果把两者结合起来建立地球系统科学理论将会是继生物进化论和板块构造理论之后的下一个地球科学发展的里程碑。其中,研究的重点和难点是找到将两者联系在一起的有效载体。碳在地幔再循环过程中的命运(俯冲深度、滞留时间等)将决定整个地球过程中碳循环的时间尺度和地表大气层中CO2的浓度变化,进而影响地表环境的演变(例如冰期间冰期旋回)。因此,碳循环是一个能将地表系统和固体地球系统联系起来,建立地球系统科学理论的重要手段。同时,对Mg同位素的研究成果显示:(1)沉积碳酸盐的δ26Mg-1~-5.5‰)明显低于地幔值(-0.25±0.07‰);(2)高温岩浆过程中不发生显著的Mg同位素分馏;(3)沉积物随板片俯冲脱水、变质过程产生的Mg同位素分馏不能抹杀其与地幔Mg同位素组成的差异。这三个基本条件表明Mg同位素是示踪深部碳循环的有效手段。随后李曙光院士详细介绍了利用Mg同位素示踪深部碳循环的研究进展:(1)板块俯冲过程中,白云石和菱镁矿可作为碳的载体被带入深部对流地幔;(2)大陆岩石圈地幔很可能是重要的碳库;(3)再循环进入下地幔的碳酸盐可能是非常有限的。最后,李曙光院士提出,目前对于深部碳循环的研究还有很多问题有待解决,结合其它同位素体系(如Ca同位素)来研究不同区域的特征,将有助于进一步完善地球系统的碳循环理论,他希望能有更多的同行加入到这一领域中来。
 
 
    李曙光院士的学术报告思路清晰、内容丰富,给在座师生上了生动的一课。报告结束后,我院师生踊跃发言,向李院士请教了报告中的相关问题,加深了对地球系统科学的理解。