第八届青年地学论坛

全球碳循环可分为深部碳循环和地表碳循环两个亚循环过程。地球上绝大部分的碳储存于地球深部，深部碳循环在全球碳循环过程中扮演着十分重要的角色，且会显著影响地表碳循环。深部碳循环主要表现为碳以沉积碳酸盐岩形式被俯冲板片带入地球深部并最终通过CO₂的形式排放至地表，其中碳跟随俯冲板片流体进入地幔楔是深部碳循环最为重要的步骤之一。碳在俯冲板片流体中的存在形式决定其化学行为，进而影响碳在俯冲板片中的释放，是深入理解深部碳循环的重要一环。然而，目前人们对此的认识仍十分有限。
本研究采用HighPGibbs热力学模拟软件计算了在俯冲带温度压力范围内与榴辉岩平衡的流体中碳的存在形式，该模拟分别选择泥质岩、蚀变大洋玄武岩和新鲜大洋玄武岩作为榴辉岩的原岩。模拟计算结果表明：1、在大部分温压范围内，碳在俯冲板片流体中均以无机碳C(IV)形式存在（CO₂、HCO₃^–、H₂CO₃），有机碳（CH₄、CH₃COOH、HCOOH）仅在极小的温压范围内稳定（低温高压）；2、温度是俯冲板片流体中碳存在形式的一级控制因素，其次，俯冲板片的原岩类型也会影响碳在俯冲板片流体中的存在形式。综合以上模拟结果，主要以C(IV)溶解于俯冲板片流体中的碳可以作为传递氧化力的介质，造成地幔楔氧化。

碳的溶解形式,俯冲带流体,DEW