近日，国际地学顶尖学术期刊《Earth-Science Reviews》在线发表了题为“Effects of serpentinization and deserpentinization on rock elastic properties in subduction zones”的研究成果。此项成果由中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室邢会林教授为通讯作者，胡钟文硕士生和秦慕天博士生为论文共同第一作者共同完成。

蛇纹石化和脱蛇纹石化作用是大洋俯冲带中的关键变质反应，对俯冲带的构造演化、物质组成和动力学过程有重要影响，近年来受到广泛关注。这些变质作用可能会导致岩石的物质组成和微观结构发生显著变化，进而影响岩石的弹性性质。

该研究回顾了蛇纹石矿物的弹性特征以及在各向同性条件下蛇纹石化和脱蛇纹石化作用如何改变岩石的弹性性质。并基于有效介质理论，从岩石微观结构演化的角度，系统研究了这些变质作用对俯冲带岩石弹性性质的潜在影响。

研究结果表明岩石微观结构演化的考虑使得蛇纹石化和脱蛇纹石化作用对岩石弹性性质的影响可能是非线性的（图1），这与前人基于各向同性得出的线性规律有明显区别，并且，在解释地震成像数据时应该考虑地震波传播路径的综合影响（图2）。该研究为认识蛇纹石化和脱蛇纹石化作用如何影响俯冲带岩石弹性性质提供了新的视角，对于理解地球动力学过程、评估流体循环和物质组成以及解释地震观测等具有重要意义。

图1 蛇纹石化作用对岩石弹性各向异性的潜在影响

图2 蛇纹石化作用对岩石快横波偏振方向的潜在影响

Hu Z, Qin M, Xing H*, Wang J, Jin G, Tan Y and Yan W, 2025. Effects of serpentinization and deserpentinization on rock elastic properties in subduction zones. Earth-Science Reviews. 263, 105069.

https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2025.105069