科技日報記者 吳純新 通訊員 孫彥欽

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

該文章通訊作者和第一作者陳春飛介紹，研究團隊通過高溫高壓實驗模擬克拉通（古老大陸）邊緣深部巖漿的演化過程，發(fā)現(xiàn)了克拉通邊緣區(qū)域深部存在富硫化物大陸根，結合全球火成碳酸巖和巖漿硫化物礦床的時空分布特征以及地球化學統(tǒng)計分析，得出上述成果。

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

隨著科技進步和產(chǎn)業(yè)升級，當前對銅、稀土等關鍵金屬的需求已大幅超出供應能力，這種供需關系迫使研究者將目光投向尚未充分探索的區(qū)域，尋找不同地質過程中形成的新資源。

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

研究人員通過對克拉通邊緣區(qū)域火山噴發(fā)攜帶的地幔樣品進行統(tǒng)計分析，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)。

上述研究通過對碳酸巖、硫化物礦床和克拉通的時空相關性分析，發(fā)現(xiàn)克拉通邊緣區(qū)域同時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系，發(fā)現(xiàn)克拉通邊緣的富碳酸巖區(qū)域是關鍵金屬的富集地，這一發(fā)現(xiàn)為未來礦產(chǎn)資源的勘探和開發(fā)提供了科學依據(jù)和重要方向。