Une équipe de recherche dirigée par le professeur Xiao Yilin de l’Université des sciences et technologies de Chine (USTC) de l’Académie chinoise des sciences (CAS) a découvert les premières inclusions carbonées multiphasées coexistantes diamant-magnésite-méthane dans la péridotite en coin profond du manteau dans zone de subduction en utilisant la technique d’analyse d’imagerie Raman 3D. Les résultats ont été publiés dans le Revue scientifique nationale.
Le carbone provenant de la coquille pénètre dans le manteau par subduction, au cours de laquelle les fluides/fluides carbonés sont libérés de la plaque de subduction et transportés vers le haut dans le manteau. La majeure partie du carbone est exportée dans l’atmosphère par le volcanisme des arcs insulaires sous des formes telles que le dioxyde de carbone et les hydrocarbures, mais une certaine quantité de carbone reste transportée et stockée dans le manteau sous forme de minéraux à ultra haute pression (par exemple, diamant, magnésite). ). L’identification du carbone stocké dans le manteau revêt une grande importance pour la compréhension du cycle profond du carbone et des processus de transport du carbone.
Dans cette étude, les chercheurs ont choisi une péridotite en coin de manteau typique d’une zone métamorphique à ultra haute pression (ceinture orogénique de Dabie) et ont mené des études pétrographiques détaillées et la composition des inclusions.
Ils ont découvert que les inclusions dans l’olivine et le zircon sont des inclusions primaires qui représentent la composition chimique du liquide/fluide carboné dans le coin profond du manteau de la zone de subduction. Les analyses Raman ont montré que le diamant minéral indicateur d’ultra-haute pression a été capturé à la fois dans l’olivine et le zircon, et que des inclusions carbonées multiphasées coexistantes (diamant-magnésite-méthane) ont été identifiées dans l’olivine par imagerie tridimensionnelle.
La présence d’inclusions carbonatées dans les lentilles de grenat capturées dans les corps de péridotite suggère que le CO32- pourrait être la phase carbonée dominante dans les fluides CHO de la zone de subduction. Lors de la subduction de la dalle, la rhodochrosite a réagi avec H2O pour former des inclusions multiphasées (magnésite + CH4 + diamant). Le carbone libéré par les plaques subductrices peut être stocké dans le coin du manteau sus-jacent sous forme de diamant + méthane + magnésite. Les carbonates oxydés ont été convertis en CH4, magnésite et diamant réfractaire lorsque la dalle a été subductée à des profondeurs inférieures à l’arc, réalisant ainsi le processus profond du cycle du carbone.
Cette étude a des implications importantes pour une compréhension plus approfondie du cycle du carbone en profondeur sous les arcs de zone de subduction, en particulier dans les environnements réducteurs.
Plus d’information:
Xiaoxia Wang et al, Cycle profond du carbone pendant la subduction révélé par la coexistence diamant-méthane-magnésite dans la péridotite, Revue scientifique nationale (2023). DOI : 10.1093/nsr/nwad203