橄欖巖蛇紋巖化伴隨著(zhù)天然氫氣和無(wú)機甲烷的形成與二氧化碳封存等多種地質(zhì)過(guò)程，受到廣泛的關(guān)注。弧前地幔楔蛇紋巖由俯沖板塊在弧前深度發(fā)生低溫脫水，在俯沖隧道中交代橄欖巖形成。蛇紋巖相對周?chē)蠙鞄r密度大大降低，因此所形成的蛇紋巖泥可夾帶橄欖巖、蛇紋巖和變玄武巖巖塊等，沿弧前斷裂噴發(fā)到弧前地殼形成蛇紋巖泥火山。馬里亞納弧前發(fā)育地球上僅有的、正在噴發(fā)的泥火山，實(shí)時(shí)記錄了淺部俯沖隧道中的流固反應過(guò)程，記錄了在成熟俯沖帶俯沖板塊最早期的脫水/脫碳和俯沖板塊含水礦物的形成過(guò)程。為了研究上述關(guān)鍵地質(zhì)過(guò)程，IODP 366航次對馬里亞納弧前三個(gè)蛇紋巖泥火山進(jìn)行了鉆探，它們分別是Yinazao、Fantangis?a和Asùt Tesoru，對應的俯沖板塊深度分別為13、14和18公里，記錄馬里亞納島弧最淺的俯沖隧道過(guò)程。????近日，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所趙瑞鵬博士、李洪顏研究員和徐義剛院士與University of South Florida的Jeffrey G. Ryan教授等人，系統研究了IODP 366航次鉆取的蛇紋巖泥火山及其中的變玄武巖包體，在俯沖板塊最早期的脫水/脫碳過(guò)程，以及俯沖板塊含水礦物形成的機制等方面取得了新認識。研究發(fā)現隨著(zhù)板塊俯沖深度增加，流體活動(dòng)性元素（FMEs）B、Rb、Cs和Li在蛇紋巖中的富集程度逐漸增加。Yinazao蛇紋巖明顯富集Sr和Ba，這與蛇紋巖中夾帶的變玄武巖虧損這些元素形成互補。蛇紋巖中FMEs和87Sr/86Sr之間的相關(guān)性反映了俯沖板塊流體、地幔和俯沖板塊之間的相互作用。Yinazao蛇紋巖的Sr-Ba和Asùt Tesoru蛇紋巖中的B-Rb-Cs-Li富集的同時(shí)，它們的87Sr/86Sr由介于沉積物和虧損地幔之間，向變玄武巖的平均值收斂。這些觀(guān)察結果表明，沉積物是俯沖板塊最早期釋放流體的來(lái)源，這些流體首先與地幔楔橄欖巖發(fā)生了反應，產(chǎn)生了高pH流體，此后與俯沖的海山玄武巖發(fā)生了反應。俯沖玄武巖中斜長(cháng)石的優(yōu)先分解導致高pH的蛇紋巖流體中所溶解的CaCO3沉淀，堿度降低，最終形成高Ca-Sr-Ba流體。長(cháng)石分解以后，硬柱石形成，此后粘土礦物分解，利蛇紋石向葉蛇紋石轉變，這些過(guò)程釋放出高B-Rb-Cs-Li和低Sr-Ba的流體。這一次流體釋放導致了在淺部俯沖隧道中早期沉淀的CaCO3的溶解，富Ca流體與其他礦物反應形成了異剝鈣榴巖組合和綠簾石。最后，這些流體演化成具有高堿度、低Ca-Sr-Ba、高B-Rb-Cs-Li的流體。該研究揭示出在俯沖隧道中，高pH流體對斜長(cháng)石早期分解、新的含水礦物生成以及CaCO3的沉淀起到至關(guān)重要的作用。本研究受到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目和國家自然基金項目資助。圖1 馬里亞納俯沖板塊最早期的脫水/脫碳過(guò)程?論文信息：Zhao,R.P. (趙瑞鵬),Li,H.Y.* (李洪顏),Ryan,J.G.,Johnston,R.M.,Jensen,O.,Xu,Y.G. (徐義剛),2024. Serpentinite geochemistry documents the earliest dehydration and decarbonation of the subducting slab beneath the Mariana forearc. Earth and Planetary Science Letters 637: 118748論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.118748?Zhao,R.P.* (趙瑞鵬),Li,H.Y.* (李洪顏),Ryan,J.G.,Wei,X.,Yang,S.X.,Xu,Y.G.,2024 (徐義剛). Geochemistry of metabasite in Mariana forearc serpentinite mudflows documents interactions between serpentinizing fluid and subducted seamount basalts. Chemical Geology 655: 122090論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2024.122090
????5月14日獲悉，由中國科學(xué)院華南植物園與廣東省科學(xué)院微生物研究所、中山大學(xué)等單位合作編寫(xiě)的《鼎湖山最先發(fā)現物種——真菌和植物》一書(shū)，由廣東科技出版社出版發(fā)行。本書(shū)的出版得到廣東省基礎與應用基礎研究旗艦項目（Guangdong Flagship Project of Basic and Applied Basic Research）和廣東省自然教育基地建設項目（2022年）等項目的資助。????辨識生物物種是人類(lèi)認識自然的重要方面。模式標本是一個(gè)新物種發(fā)表時(shí)所依據的標本，是物種學(xué)名所依附的實(shí)體憑證,在分類(lèi)學(xué)研究中有著(zhù)不可替代的價(jià)值。模式標本的數量還反映了一個(gè)區域對分類(lèi)學(xué)研究積累與貢獻的程度以及該區域受關(guān)注的程度,對區域的分類(lèi)學(xué)研究和保護管理具有重要的參考意義。鼎湖山保護區是我國第一個(gè)自然保護區，很早已有標本采集的記錄,也產(chǎn)生了相當多的模式標本，目前發(fā)現最早的模式標本為盾果草（Thyrocarpus sampsonii），采于1862年。為了摸清以鼎湖山模式標本命名的生物種類(lèi)情況，中國科學(xué)院華南植物園鼎湖山樹(shù)木園和鼎湖山森林生態(tài)系統定位研究站的工作人員在查閱大量文獻基礎上，對以采自鼎湖山保護區的主模式標本命名的物種相關(guān)資料進(jìn)行收集，并匯集廣東省微生物研究所和中山大學(xué)等單位的研究成果，聯(lián)合編寫(xiě)出版了《鼎湖山最先發(fā)現物種——真菌和植物》。????該書(shū)收錄了鼎湖山保護區歷史上發(fā)現的新物種152種（含變種等種以下分類(lèi)單位），并介紹其命名、形態(tài)特征、生境和模式標本信息等內容。其中，真菌界3門(mén)7綱20目41科64屬106種，植物界3門(mén)4綱20目30科40屬46種，包括以“鼎湖”或“鼎湖山”命名的物種23種。本書(shū)知識性、趣味性、可讀性較強，且圖文并茂，匯集珍貴圖片300余張，可為真菌和植物學(xué)領(lǐng)域的分類(lèi)研究人員、資源調查和監測人員提供參考，也可幫助自然（環(huán)境）教育工作者和野生生物愛(ài)好者了解本區域生物多樣性狀況，并為區域生物多樣性保護和生態(tài)文明建設提供重要基礎資料。《鼎湖山最先發(fā)現物種—真菌和植物》封面《鼎湖山最先發(fā)現物種—真菌和植物》出版
????植物和微生物源碳是土壤有機碳的兩個(gè)主要來(lái)源。然而，在區域尺度上生物和非生物因素如何調節植物和微生物源碳對森林土壤有機碳的貢獻尚不清楚。????中國科學(xué)院華南植物園生態(tài)與環(huán)境科學(xué)研究中心聶彥霞副研究員等科研人員以中國東部5個(gè)典型森林為研究對象，以木質(zhì)素酚和氨基糖為標志物，結合氣候、土壤性質(zhì)和微生物群落特征，探究植物和微生物殘體含量及其對土壤有機碳貢獻的驅動(dòng)因素。研究發(fā)現，土壤中木質(zhì)素酚和氨基糖含量均隨緯度的升高而逐漸增加，而其對土壤有機碳的貢獻呈現不同趨勢，木質(zhì)素酚在土壤有機碳中的占比隨緯度升高呈現先減少后增加的趨勢，氨基糖在土壤有機碳中的占比則成線(xiàn)性增加的趨勢。相關(guān)分析表明微生物殘體碳對土壤有機碳的貢獻隨有機碳含量的增加而增加，而植物殘體碳對土壤有機碳中的貢獻與土壤有機碳無(wú)明顯的關(guān)系。普通最小二乘回歸分析的結果顯示，植物和微生物殘體碳的含量及其對有機碳的貢獻，主要受氣候、微生物群落和土壤性質(zhì)的共同影響，其中年平均溫和土壤磷含量是影響木質(zhì)素酚積累的主要控制因子，而年平均溫度、微生物豐富度與生物量的比值是影響微生物殘體碳積累的重要控制因子。????結果表明，中國東部森林土壤微生物特征（特別是微生物豐富度和生物量比）對植物和微生物殘體積累的影響不成比例。這些研究結果對了解中國東部森林土壤中植物木質(zhì)素和微生物殘體對有機碳貢獻及其積累機制具有指導性意義，并有助于對未來(lái)全球氣候變化下森林生態(tài)系統碳匯潛力的預測。????相關(guān)研究成果已近期在線(xiàn)發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Soil Biology and Biochemistry（《土壤生物學(xué)與生物化學(xué)》）上。華南植物園鶴山站博士后何金紅（現單位為廣州市林業(yè)和園林科學(xué)研究院）和聶彥霞副研究員為共同第一作者，譚向平副研究員為通訊作者。該研究得到廣東省基礎與應用基礎研究基金，國家自然科學(xué)基金項目國家自然科學(xué)基金和國家重點(diǎn)科技發(fā)展計劃等項目的資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2024.109438
近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所林間院士團隊，聯(lián)合自然資源部第二海洋研究所研究員張濤和上海交通大學(xué)助理研究員田晉雨，在全球大洋中脊洋殼增生過(guò)程影響因素的定量化研究方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于自然指數期刊《Journal of Geophysical Research：Solid Earth》。南海海洋所助理研究員查財財為論文第一作者，研究員張帆為通訊作者。圖1. 不同巖石圈結構和浮力條件下，洋中脊下方的地幔上涌與熔融示意圖地幔上涌與熔融是大洋中脊的基本過(guò)程，控制著(zhù)洋殼的增生厚度。在洋中脊下方，地幔在板塊分離時(shí)被動(dòng)上涌，由于減壓熔融，形成了新的大洋地殼。在這一過(guò)程中，大洋巖石圈隨著(zhù)年齡增長(cháng)向脊軸兩側增厚，會(huì )促進(jìn)地幔上涌。同時(shí)，洋中脊下方地幔溫度抬升和熔融所造成的浮力也加速了地幔上涌（圖1）。二者都趨向于增厚洋殼。然而，對于浮力和巖石圈增厚對洋殼增厚的相對貢獻尚缺乏定量研究。圖2. 模型預測與地震探測洋殼厚度隨擴張速率的變化研究團隊采用地球動(dòng)力學(xué)模擬方法，構建了三類(lèi)模型來(lái)解析這一現象：考慮巖石圈增厚和浮力的參考模型 (BT)、只考慮巖石圈增厚的被動(dòng)上涌模型( PT)以區分浮力效應，以及忽略巖石圈影響的空白模型 (PF)以剝離巖石圈增厚效應。他們將模型預測洋殼厚度與地震探測的洋殼厚度變化進(jìn)行對比（圖2），定量評估了兩種因素的相對貢獻。圖3. 浮力與巖石圈增厚效應對洋殼增生的絕對（a,b）和相對（c,d）貢獻隨擴張速率的變化結果顯示，浮力和巖石圈增厚效應在擴張速度減慢時(shí)變得更為顯著(zhù)。在大部分情況下，巖石圈增厚的相對貢獻超過(guò)了浮力，除了在地幔粘度較低、潛溫較高的超慢速擴張脊，浮力的影響更為突出（圖3）。在快速擴張脊，浮力的影響相對較弱，地幔潛溫的變化主導了洋殼厚度變化。然而，在超慢速擴張脊，浮力導致的三維地幔上涌與地幔潛溫變化相結合，使洋殼厚度產(chǎn)生較強的沿軸（空間）和離軸（時(shí)間）變化。本研究所揭示的浮力效應對洋殼增生的相對貢獻隨擴張速率的變化規律，為“擴張速率越慢，洋殼厚度變化越大”這一現象（圖2），提供了一種可能的動(dòng)力學(xué)解釋。本研究獲得國家自然科學(xué)基金項目、中國科學(xué)院項目等資助。文章信息：Zha,C.,Zhang,F.*,Lin,J.,Zhang,T.,& Tian,J. (2024). On the relative importance of buoyancy and thickening of aging lithosphere in mantle upwelling and crustal production beneath global mid-ocean ridge system. Journal of Geophysical Research: Solid Earth,129,e2023JB028432.原文鏈接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023JB028432
