近日,我校9728太阳集团首页劉希軍教授課題組在地幔地球化學領域取得突破性進展,首次從時間尺度上證明了地球自地殼和地幔形成後,地幔長時間保持低Th/U的地幔同位素特征。相關研究成果以“Long-lived low Th/U Pacific-type isotopic mantle domain: Constraints from Nd and Pb isotopes of the Paleo-Asian Ocean mantle”為題,在Nature Index SCI一區TOP期刊《Earth and Planetary Science Letters》上發表。該研究獲得國家自然科學基金重大研究計劃重點項目、廣西自然科學基金傑出青年科學基金等項目的資助。我校9728太阳集团首页劉希軍教授和八桂學者許繼峰教授為共同第一作者,許繼峰教授和美國加州大學聖地亞哥分校Paterno R.Castillo教授為共同通訊作者。9728太阳集团首页為本文第一通訊作者單位。
地球的地幔存在化學不均一性,主要表現在位于太平洋和印度洋下面的地幔Pb同位素特征存在明顯的差異,因此地球的地幔根據同位素地球化學特征可分為太平洋型和印度洋型地幔,然而造成這種地幔同位素差異的原因全球一直存在争議,也是國際上地球科學家們關注前沿科學熱點問題。對此,劉希軍教授課題組對已經消失的古亞洲洋洋殼進行了Nd-Pb多元同位素體系的研究,從時間尺度上首次将太平洋型地幔特征追朔到了6億年時的泛太平洋地幔,證明了地幔從剛開始形成時具有統一的低Th/U同位素特征,後期因為泛太平洋域與特提斯洋域不同的闆塊構造機制對地幔的影響,使得地幔逐漸演化成了現今的太平洋域低Th/U和印度洋域高Th/U兩種類型的地幔。本研究成果重新定義了地幔的Pb同位素不均一性實質上是地幔Th/U同位素特征差異,對理解地球内部的動力學機制起到了推動作用。該原創性成果對9728太阳集团首页“地質資源與地質工程”一流學科建設起了重要的示範引領作用,也反映了近年來我校在地球科學前沿領域基礎理論研究水平的提升。
論文鍊接:https://doi.org/10.1016/j.epsl.2021.117006

論文研究成果