近日,,我校地球科學(xué)學(xué)院劉希軍教授課題組在地幔地球化學(xué)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展,首次從時(shí)間尺度上證明了地球自地殼和地幔形成后,,地幔長時(shí)間保持低Th/U的地幔同位素特征,。相關(guān)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(qū)TOP期刊《Earth and Planetary Science Letters》上發(fā)表,。該研究獲得國家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目,、廣西自然科學(xué)基金杰出青年科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。我校地球科學(xué)學(xué)院劉希軍教授和八桂學(xué)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(xué)圣地亞哥分校Paterno R.Castillo教授為共同通訊作者,。桂林理工大學(xué)為本文第一通訊作者單位。
地球的地幔存在化學(xué)不均一性,,主要表現(xiàn)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(jù)同位素地球化學(xué)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爭議,,也是國際上地球科學(xué)家們關(guān)注前沿科學(xué)熱點(diǎn)問題,。對此,劉希軍教授課題組對已經(jīng)消失的古亞洲洋洋殼進(jìn)行了Nd-Pb多元同位素體系的研究,,從時(shí)間尺度上首次將太平洋型地幔特征追朔到了6億年時(shí)的泛太平洋地幔,,證明了地幔從剛開始形成時(shí)具有統(tǒng)一的低Th/U同位素特征,后期因?yàn)榉禾窖笥蚺c特提斯洋域不同的板塊構(gòu)造機(jī)制對地幔的影響,,使得地幔逐漸演化成了現(xiàn)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(shí)質(zhì)上是地幔Th/U同位素特征差異,對理解地球內(nèi)部的動(dòng)力學(xué)機(jī)制起到了推動(dòng)作用,。該原創(chuàng)性成果對地球科學(xué)學(xué)院“地質(zhì)資源與地質(zhì)工程”一流學(xué)科建設(shè)起了重要的示范引領(lǐng)作用,,也反映了近年來我校在地球科學(xué)前沿領(lǐng)域基礎(chǔ)理論研究水平的提升。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.epsl.2021.117006

論文研究成果