变质蛇纹岩是向深部地幔输送极轻碳的关键载体

法国巴黎西岱大学领衔的研究团队发现，大洋岩石圈在下沉进入地球内部的过程中携带的非生物固态有机化合物是地球深部碳的主要来源。近日，相关研究成果发表于《自然-通讯》。

通常认为地表碳进入地球内部主要由俯冲带中的沉积岩主导，这些沉积岩中混合了来自古老生物的有机碳和无机碳酸盐。然而，当变质沉积岩随着板块下沉被不断加热时，其中的有机碳和无机碳会发生同位素交换，导致原本偏轻的碳同位素组成特征随温度升高而改变。

研究人员以西阿尔卑斯Queyras Monviso剖面的变质蛇纹岩和变质沉积岩为主要研究对象，采集覆盖蓝片岩相至榴辉岩相温压条件的6个超镁铁质岩剖面样品，并结合全球典型俯冲带已发表数据开展对比分析。

结果表明，俯冲过程中生物成因与非生物成因有机碳遵循完全不同的演化路径，变质沉积岩中生物成因有机碳随升温逐步石墨化且碳同位素组成变重，而变质蛇纹岩中非生物固态有机化合物可保留氢、氧、氮官能团并维持结构无序；这类非生物有机碳被绿泥石、橄榄石等硅酸盐矿物包裹形成“保护屏障”，能有效隔绝同位素交换，成为榴辉岩唯一的轻碳载体。

该研究修正了传统认知，证实变质蛇纹岩而非变质沉积岩是向深部地幔输送极轻碳的关键载体。（张文亮）

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https://doi.org/10.1038/s41467-026-71559-w

全球人口已超出地球的可持续承载力

澳大利亚弗林德斯大学领导的国际研究团队发现人类数量已远远超出地球的长期承受能力，且在当前消费模式下持续增长将加剧全球社区面临的环境和社会挑战。相关研究成果近日发表于《环境研究快报》。

研究人员整理了公元1000年以来已有的全球人口规模估算数据，整合了1800年至2023年的全球人口数据和全球温度异常、生态足迹、碳排放等环境指标数据，运用生态学线性里克尔和对数线性戈姆珀茨逻辑模型拟合人口规模与增长率的关系，首次仅基于人口时间序列数据估算了全球人类的生态承载力，并分析了人口增长与全球环境变化的关联。

研究表明，全球人口增长在1962年进入人口规模与增长率负相关的阶段，且早于全球生物承载力赤字的出现，区域间因经济、生育率差异呈现不同的负相关阶段开启时间和增长率下降。研究估算出全球人口峰值为116.6亿~124.0亿（2067年至2076年达到），而可持续生态承载力仅约23.5亿~24.7亿，远低于当前人口规模。研究同时证实，人口规模而非人均消费是全球环境恶化的更重要驱动因素。（张文亮）

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https://doi.org/10.1088/1748-9326/ae51aa

地球早期构造运动与稀土元素矿床形成存在密切关联

澳大利亚阿德莱德大学的研究人员发现，古代板块碰撞形成的俯冲带与稀土元素富集和碳酸岩形成之间存在密切关联，古代俯冲带在富含稀土元素的矿床形成方面发挥着至关重要的作用。相关研究成果近日发表于《科学进展》。

在漫长的地质时期中，大陆板块内的岩浆活动在古生物大灭绝、地貌演化、全球气候变化和火山活动中都发挥了至关重要的作用。这些岩浆活动同时也是包括稀土元素在内的关键金属的重要来源。然而，诸如碳酸岩之类的碱性板块内岩浆活动的起源至今仍是个谜。

研究人员利用板块运动模型发现，在过去的20亿年中，现今约35%的大陆岩石圈地幔经历了显著的与俯冲带有关的稀土元素富集。这些稀土元素富集的地幔区域构成了约67%的18亿年前后形成的碳酸岩和约72%的与岩浆活动有关的稀土元素矿床，以及约92%的前寒武纪稀土元素矿床，证实了古老、富集稀土元素的岩石圈地幔与碱性板块内部岩浆活动及受其影响形成的相关矿床之间存在联系。与此同时，研究发现地幔源区富集作用的时间与碳酸岩形成的时间之间没有相关性，这表明这些岩浆的演化是多阶段的。（王晓晨）

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https://doi.org/10.1126/sciadv.aeb2942