刘 焰

研究员，中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学国家重点实验室，北京100037

深部碳循环：来自火成碳酸岩的启示

刘 焰

研究员，中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学国家重点实验室，北京100037

深部碳循环 火成碳酸岩 地球内部构造运动 大气圈CO2浓度

全球碳循环研究对于理解现今及未来大气圈CO2浓度及其变化趋势至关重要。传统的碳循环研究多侧重于探讨碳元素在大气圈、水圈、生物圈等地球表层之间的循环过程，基本不讨论地球内部圈层碳元素地球化学的行为与循环，现在发现传统的研究方式已很难深刻认识大气圈CO2浓度变化的规律。探讨地球内部与表层碳元素双向交换过程的深部碳循环研究应运而生，成为当前全球碳循环研究的主要方向。火成碳酸岩主要由碳酸盐矿物所组成，是地球内部碳元素含量最高的岩石，因而成为深部碳循环研究的主要对象之一。当前的研究发现，相当一部分火成碳酸岩中的碳来自大气圈的CO2，是再循环的碳。地表附近消耗大气CO2所新生成的沉积碳酸盐岩借助板块深俯冲作用被带入地球内部，在（超）高温和含水条件下发生部分熔融作用，形成碳酸岩浆，后者再上侵形成火成碳酸岩，或者直接喷发至地表，碳元素又重返地球表层。因此，地球内部的构造运动主导碳元素在地球表层与内部的循环过程，进而控制大气圈CO2浓度长周期变化的趋势。

1 引言

当今社会颇为关注全球地表平均气温的变化规律与过程，其中讨论最热烈的一个议题就是大气CO2的作用。……