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中新网北京7月22日电 (记者 孙自法)硫是影响行星宜居性的要害元素。地球特别是地球深部的硫循环终究处于什么状况？这不仅是了解地球本身演化的根底科学问题，也对比较行星学具有极端严重启示，因而备受学界重视。
记者7月22日从我国科学院地质与地球物理研讨所得悉，该所李继磊研讨员联合美国、德国、英国等国高校的合作者，经过全球各海沟体系的精密硫通量核算，初次体系提醒爬升带硫输入在区域上的激烈不均一性，一起发现全球尺度上硫输入与输出之间保持着很好的通量平衡，从而为了解地球深部硫循环供给了重要知道。
这项提醒地球硫循环出现区域差异与全球平衡的重要研讨成果论文，近来在世界学术期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)宣布。
论文榜首作者和通讯作者李继磊介绍说，与地球相邻的金星和火星上，硫以不同方式很多存在——金星大气中布满二氧化硫云层，火星外表则遍及硫酸盐沉积物。反观地球，外表山明水秀、气候宜人，并没再次出现硫的过量堆积。一个广为承受的观念以为，地球经过板块结构效果，将岩浆火山从深部带到地表的硫再经过爬升效果送回地幔，完成了深部与表层硫的动态循环。
作为地球要害蒸发分的水和碳，此前已展开相对深化的研讨，发现全球水循环出现出显着的不平衡，进入地幔的水通量(约11.7亿吨每年)显着高于经过岩浆效果回来地表的水通量(约6.66亿吨每年)；深部碳循环则出现出进出平衡的状况，爬升带输入和岩浆通道输出的碳通量均在8000万吨每年左右。不过，同为要害蒸发分的硫，现在还短少牢靠的定量束缚。
李继磊指出，研讨团队从输入、输出两方面展开地球硫循环研讨，首先将全球爬升体系划分为32个爬升带(19个腐蚀型和13个增生型)，对每个爬升带展开操控硫通量的要害参数的精密厘定。
沉积物硫含量上，体系挑选全球1500余个大洋钻探钻孔的数据，构建各爬升带沉积物硫含量数据集；洋壳厚度上，依据前人搜集的234个地震反射剖面数据，为32个爬升带逐个树立洋壳厚度数据集；蛇纹岩化地幔厚度上，初次体系评价不一样爬升带下方蛇纹岩化地幔的厚度差异。
根据上述数据，终究研讨计算出全球输入地幔的总硫通量为5700万吨±300万吨每年，其间，爬升洋壳奉献约71%，沉积物奉献约22%，蛇纹岩化地幔奉献约7%；区域差异极为显着，增生型爬升带奉献了全球沉积物硫输入的约75%，而腐蚀型爬升带单个沟系的硫通量大多低一个数量级。
在输出方面，研讨团队全面评价了从地幔回来地表的硫通量，包含火山弧、洋中脊和板内(热门、裂谷)岩浆效果。三者相加，地幔硫输出总通量为6000万吨±1400万吨每年。
通量预算显现，输入通量与输出通量在差错范围内高度符合，标明现代地球深部硫循环处于近稳态——输入与输出通量平衡。
李继磊以为，地球深部硫循环处于近稳态，这并不代表各爬升带“出入均衡”。研讨显现，不同爬升带的硫循环功率(弧输出/板片输入)从挨近0%到挨近100%不等，全球均匀约为37%。
板片硫输入量与弧岩浆硫含量之间不存在线性相关性，暗示弧岩浆的硫富集程度还受熔体体积、氧逸度、板片热梯度等多种要素调控。
本项研讨的另一个重要发现是硫同位素的体系性解耦，这种“输入负、输出正”的形式在所有爬升带中简直共同，标明弧岩浆的硫同位素组成并非简略承继自板片，在流体搬迁、岩浆上升过程中或许也阅历了显着的改造，其或许的机制包含硫化物歧化反响、地壳混染等。
这次研讨对地球宜居性也具有启示含义，深部硫循环的稳态平衡或许是现代宜居地球的重要支撑，这种动态平衡让地球避开了火星、金星那样的不宜居环境，但在更长的地质前史时期，状况或许不同。例如，显生宙大部分时期海底沉积物掩盖较薄、爬升输入较低，而地幔潜在温度较高导致岩浆活动更强，硫循环或许处于净输出状况。
李继磊表明，这种前史视角有助于了解地球与其他类地行星演化途径的分异，既为地球深部硫循环供给了牢靠的定量结构，也为进一步探究板块结构、蒸发分循环与长时间气候演化之间的耦合联系奠定了根底。(完)
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