以下文章来源于MRE期刊 ,作者蚂蚁
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MRE将从2021年1月起,邀请领域内知名专家开播网络讲座,分享最新科研成果。
2021年开年首期Webinar,由MRE共主编、北京高压科学中心主任毛河光院士播讲,题目是“The Aerobic Earth”(《地球的有氧运动》)。
开播时间:2021年1月14日,北京时间21:00 (格林威治时间13:00)
加入该Webinar:
https://ukri.zoom.us/j/97771635574#success
MREWebinar,暂定每月一期,敬请关注!
毛河光院士
地球的有氧运动
大气中的氧使地球表面生物繁荣,创造出我们独特的生命星球。高压化学最新研究发现,地球深部的氧可能是控制地幔物质运动及地表生命大兴灭的起源。从接触大气高度氧化的地壳到深约2900 km(130 GPa高压、4000 K高温)高度还原的核幔边界(CMB),地球氧逸度(有效的氧分压)的垂直梯度超过10个数量级。俯冲板块的动态过程,会把氧化地壳带入很还原的深部下地幔。超过75GPa的高压实验显示,板片中的水可以使主要的氧化矿物更氧化,形成超氧化物并释放氢,在地幔底部形成储氧层。储氧层的密度超过周围地幔材料而低于地核密度,暂时稳定堆积在地幔地核之间。而核幔边界具有非常陡的温度和化学梯度,可能导致储氧层底部熔化,部分的铁进入地核,而留下较轻更富氧的部分被上覆地幔压住。富氧物质累积过多引起迸发并上升时,形成超级地幔柱并为地幔的化学对流提供强大的驱动力。因此,氧的爆发的化学对流,可以扰动常态地幔热对流,甚至导致超大陆的分裂和合并。富氧的超级地幔柱含有较高热量和较大量富氧物质,当到达上地幔和地壳时会引起广泛的熔融并形成大火成岩省(Large Igneous Province,LIP,指体积庞大跨越数省的溢流岩浆)。富氧溢流岩浆释氧时,可能导致了25亿年前的大氧化事件(Great Oxygenation Event,GOE,大气中的游离氧含量突然增加的事件),该事件将大气中的氧含量从零提高到现在的水平,并将地表的生命形态从厌氧变为亲氧。随后的数次氧爆发可能是造成互相关联地质大事件的原因,包括周期性超大陆分合,LIP,大气中的氧波动,雪球地球(全球冰冻现象)以及生物圈中的大灭绝(及兴起)等。总而言之,深地高压下氧的活动,在地幔内部运动和地球成为有生命星球方面起着主导作用。
含水(蓝色液滴)的俯冲板在下地幔深处反应形成超氧化物并释放氢(绿色液滴)。储氧层的爆发形成超级地幔柱,从而产生大火成岩省
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The Aerobic Earth 摘要:
https://aip.scitation.org/pb-assets/files/publications/mre/Abstract_Mao_MRE_Webinar_2021-1607017313167.pdf
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