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【聚焦关键】日本西南菲律宾板块大陆边缘的砷和汞循环:板块构造对岩石圈和水圈中有毒元素污染的影响

2018-07-11 105

应我院李晓东教授的邀请,日本大阪市立大学教授Harue MASUDA (益田晴惠)7月5日做客天大地科院,并为全院师生做了题为“日本西南菲律宾板块大陆边缘的砷和汞循环:板块构造对岩石圈和水圈中有毒元素污染的影响”的报告。

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砷和汞是浅层地壳中具有流动性的两种有毒元素。由于二者最初地质来源相同(深部热液),在地表大范围分布特征相似,均与板块构造有关。例如,在地球构造运动活跃的地区出现了高浓度的砷和汞,如包括火山前缘和活动造山带在内的俯冲带。然而有趣的是,汞有时会出现在没有火山活动的弧前区域。

Harue MASUDA教授详细介绍了砷和汞的元素特征、环境危害, 以及日本西南部菲律宾板块大陆边缘板块分布、地质构造活动对砷和汞浓度分布和循环过程的影响。日本处于亚欧板块、太平洋板块和菲律宾板块的交界地带。菲律宾板块俯冲入亚欧板块下方,在边界处形成火山活动带。在火山活动过程中,火山热液和火山灰中含有的砷和汞会进入岩石圈和水圈。由于这两种元素的活动特征相似,它们的循环过程有许多重叠的地方。但是,由于汞的的蒸发温度要低于砷,俯冲带热液会提前释放汞,这些汞会通过一个不同于砷的新通道(断裂脆弱带)到达地表,而砷主要通过火山活动到达地表,造成二者在一些区域具有不同的浓度梯度或分布,如在日本西南部。

报告结束后,地科院师生就断层中高浓度汞形成原因和如何进入环境以及火山活动中是否也有其他金属进入环境中等问题与Harue MASUDA教授进行了深入的探讨,现场气氛活跃。整个报告虽然只有1个小时,但报告中详实的分析和严谨的推理使在场师生受益匪浅。