新成果揭示地球地幔运转模式的演变
记者26日从中国科学技术大学获悉，该校地球和空间科学学院邓正宾特任教授与多位国际学者合作的研究成功揭示，地球地幔的运转模式是呈阶段性演变的，现代板块构造体制下接近全地幔对流的模式只是地球演化近期的过渡状态。相关成果在线发表于国际顶级期刊《自然》。 地球上、下地幔的物质交换会影响元素在地壳和地幔中的分配，对于理解类地行星的动力学和热演化十分重要。钛稳定同位素体系是用来示踪地壳—地幔的物质交换的良好工具。 研究人员对24件球粒陨石样品的钛同位素进行了标定，确定全硅酸盐地球的钛稳定同位素组成和现在的上地幔存在显著差别。结果显示，早太古代（38亿年—35亿年前）的样品和球粒陨石的钛稳定同位素组成一致；而35亿年—27亿年前地球地幔来源火成岩样品的同位素组成随着时间逐渐变轻，直到与现代普通型大洋中脊玄武岩接近；而现代洋岛玄武岩的钛稳定同位素组成与大洋中脊玄武岩存在差别，更接近全硅酸盐地球的组成特征。结合已有大陆地壳生长模型可推测：......阅读全文
科学家首次对地幔条件下的钙钛矿进行测量
据英国《自然》杂志在线发表的一篇地球科学论文，日本团队报告了人类首次对硅酸钙钙钛矿的基于实验的测量。硅酸钙钙钛矿是一种极其重要的地幔矿物，但无法稳定存在于地表。新研究结果支持一种看法——上地幔底部存在俯冲洋壳区域，穿过该区域的地震波被认为会出现波速异常。图片来源于网络 地球内部地震波传播模型与
新发现挑战月球形成主打理论
月球上的钛同位素比例与地球上的很接近。 对月球岩石进行的一项化学分析或许将迫使科学家修正有关这颗卫星形成的主导理论，即它是在一颗火星大小的天体于大约45亿年前撞击早期地球时形成的。 如果真是这样，月球应当承载着地球及其“第二位”母亲的化学信息。然而一项发表在
地幔间断面成因及地幔对流模式研究获进展
板块构造学说是固体地球科学的基石，刻画了岩石圈的基本运动学特征，而地幔对流理论则为理解板块运动规律提供了动力学基础。然而长期以来，地幔对流模式的研究一直存在巨大的争议，分歧主要集中于全地幔对流和上下地幔分层对流两个模式。近年来，还有一些学者提出了地幔混合对流模式猜想，即一些区域地幔分层对流、其它
海洋所等在地幔交代过程中钙同位素分馏行为研究获进展
近期，中国科学院海洋研究所深海极端环境与生命过程研究中心研究员孙卫东研究团队与法国蒙彼利埃大学教授Dmitri A. Ionov以及成都理工大学教授张兆峰开展合作研究，在Geochimica et Cosmochimica Acta上，发表了关于含碳酸盐包体地幔橄榄岩钙同位素的最新研究成果，对理解碳
太平洋洋隆之下软流圈地幔中铁同位素的高度不均一性
近日，Geochimica et Cosmochimica Acta在线刊发中国科学院海洋研究所肖媛媛课题组研究人员对东太平洋洋隆5-15°N两侧海山玄武岩的铁（Fe）同位素的研究成果，揭示了太平洋洋隆之下软流圈地幔中Fe同位素的高度不均一性。 对大洋中脊玄武岩（MORB）的研究表明，上地幔在
广州地化所发现SrSiO3立方钙钛矿高压新相
微量元素示踪是地质学和地球化学研究各种地质作用和地质现象的重要方法。目前对于各种微量元素在地壳和上地幔岩石圈的分布和分异行为都有比较深刻的了解，但对于下地幔中微量元素的丰度和赋存形式的研究比较缺乏。探讨全地幔对流背景下物质交换过程中微量元素的分异特征，需要了解各种微量元素在组成-温度-压力宽广热
全新矿物测量揭开地幔之谜
近日，日本研究人员报告了对硅酸钙（CaSiO3）钙钛矿的首次基于实验的测量。CaSiO3钙钛矿是一种重要的地幔矿物，但无法稳定存在于地表。研究结果支持一种看法，即认为上地幔底部存在俯冲洋壳区域——穿过该区域的地震波被认为会出现波速异常。相关论文刊登于《自然》。 地球内部地震波传播模型与等效实验
我国学者与海外合作者对幔源岩浆演化研究取得进展
图1 金伯利岩中橄榄石核部和边部氧同位素变化成因模型图 在国家自然科学基金项目（批准号：41773044）等资助下，中国科学院地质与地球物理研究所许晶瑶、李秋立、路凯等人与国外合作者在幔源岩浆演化过程方面研究取得进展。研究成果以“幔源岩浆的低氧同位素特征映射大陆岩石圈地幔混染作用（Light ox
合作项目幔源岩浆演化研究取得新进展
在国家自然科学基金项目（批准号：41773044）等资助下，中国科学院地质与地球物理研究所许晶瑶、李秋立、路凯等人与国外合作者在幔源岩浆演化过程方面研究取得进展。研究成果以“幔源岩浆的低氧同位素特征映射大陆岩石圈地幔混染作用（Light oxygen isotopes in mantle-der
科学家利用Mo同位素约束EM1组分来源
中国科学院广州地球化学研究所马亮副研究员、徐义刚院士、李杰正高级工程师，西北大学陈立辉教授、河海大学刘建强博士合作，利用Mo稳定同位素体系，限定了大陆EM1组分起源于再循环洋壳+古老沉积物。相关研究发表于《地球化学与宇宙化学学报》（Geochimica et Cosmochimica Acta）。2
Mo同位素制约爪哇岛弧岩浆作用与壳幔循环过程
中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室地幔地球化学学科组于洋副研究员与黄小龙研究员及其合作者，利用Mo同位素制约爪哇岛弧岩浆作用与壳幔循环过程研究取得进展。相关研究近日发表于Geochimica et Cosmochimica Acta。俯冲过程中，俯冲板片释放不同俯冲组分交代地幔
发研究现铬铁矿分离结晶对幔源岩浆Mg同位素组成的影响
镁(Mg)为地幔的主要组成元素之一，亦是难熔的元素之一，因而地幔的Mg同位素体系不易被改变，这与对橄榄岩捕虏体的研究所揭示的地幔具有较为均一的Mg同位素组成相一致。同时，大洋中脊玄武岩和洋岛玄武岩均具有与地幔橄榄岩相同的Mg同位素特征，表明地幔部分熔融过程中不发生Mg同位素分馏。 然而近年来不
科学家研究揭示弧前蛇纹岩可以俯冲进入弧下地幔
弧前蛇纹岩被俯冲板块拖拽进入弧下深度释放轻Zn同位素流体交代弧下地幔楔 海洋研究所供图 近日，国际地学期刊《地球物理研究杂志：固体地球》在线刊发了关于西太平洋俯冲带火山岩锌同位素组成及其对壳幔物质循环指示的最新成果。这是中科院海洋研究所研究员曾志刚团队与天津大学教授陈玖斌团队合作完成的新成
《自然》：三价铁离子浓度决定地幔中热传导
图片说明：用金刚石压砧产生高压模拟地球内部压力 (图片来源：美国卡内基研究所，Alex Goncharov) 美国科学家近日通过模拟深层地幔环境，发现两种主要地幔矿石中的Fe3+离子浓度决定了这一区域的热传导，而Fe2+离子的作用比预想
地质地球所Mg同位素示踪再循环碳酸盐岩研究获进展
地球深部碳循环已经成为国内外地球科学研究的热点问题之一。过去的研究证实地幔是一个巨大的碳库，其储存的碳量超过地球所有其它储库含碳量的总和，这表明地表的大部分碳都通过俯冲带重新回到了地幔中。蚀变洋壳携带的大量碳酸盐岩并不会在俯冲脱水过程中被释放，而是被携带到地幔深部，从而
我国学者发现贵金属元素Os在俯冲脱水过程中的活动性
物以稀为贵，地球早期发生核幔分离时，部分元素随着铁镍合金进入地核，从而造成它们在硅酸岩地球（包括地幔和地壳）中的含量极低，因此它们被称为贵金属元素，包括Os和其它七个元素（即Ir, Ru, Rh, Pt, Pd, Ag和Au）。这些元素主要赋存在硫化物中。强亲铁元素中的Re-Os同位素体系主要
揭示软流圈地幔中富水俯冲组分的分布及地幔运动方向
大洋板块的俯冲是驱动板块构造的引擎，也是形成宜居地球的关键。俯冲的大洋板块携带了巨量水进入地球内部，这些水能被带到多深多远的地方，是国内外科学家关注的前沿问题。然而，以往研究发现全球大洋中脊下方的软流圈地幔普遍贫水，因而普遍认为板片释放的富水组分并不明显影响软流圈地幔的组成。 近日，中国科学院
揭示软流圈地幔中富水俯冲组分的分布及地幔运动方向
大洋板块的俯冲是驱动板块构造的引擎，也是形成宜居地球的关键。俯冲的大洋板块携带了巨量水进入地球内部，这些水能被带到多深多远的地方，是国内外科学家关注的前沿问题。然而，以往研究发现全球大洋中脊下方的软流圈地幔普遍贫水，因而普遍认为板片释放的富水组分并不明显影响软流圈地幔的组成。 近日，中国科学院
广州地化所发现东亚大地幔楔深部地幔熔融新机制
地震层析成像显示俯冲的西太平洋板块平躺、滞留在地幔过渡带中，形成了宽达1000–1500公里的东亚大地幔楔构造。地球物理和地球化学研究都揭示出东亚大地幔楔具有特殊的物质组成，理论预测滞留板块会释放流体助熔大地幔楔深部地幔，但是从未被证实。Mo是一种特殊的流体活动性元素，在板块俯冲、变质过程中，M
深地幔氪揭示地球太阳系外的“祖先”
围绕年轻恒星形成行星（艺术家绘图）。地球深处氪同位素测量显示，水、碳和其他挥发物融入地球的时间比以前认为的更早。图片来源：欧洲南方天文台 美国加州大学戴维斯分校的一项新研究表示，从冰岛和加拉帕戈斯群岛的地质热点中收集到的地幔中的氪，更清晰地揭示了地球是如何形成的。这项研究12月16日发表在《自然》
地质地球所揭示岩石圈地幔中异常高Li含量低δ7Li的特征
锂（Li）有两种稳定同位素：6Li 和7Li，二者较大的质量差异(~15%)可以导致较大的同位素分馏。Li具有较强的流体活动性，7Li优先进入流体相，6Li进入固体相，同时，二者亦存在扩散速率的差异：V6Li＝ 1.034 × V7Li，因此，风化和扩散过程均可以产生Li同位素分
广州地化所合作发现PbGeO3立方钙钛矿高压新相
铅是一种重要的地球化学示踪元素，它在高压下的晶体化学行为决定其在地幔中的赋存方式。Pb2+离子具有6s2价电子结构，这种孤对电子的空间极化效应导致其异于碱土金属离子的晶体化学特征。下地幔主要由碱土金属硅酸盐钙钛矿矿物组成，在这种环境中Pb2+离子能否进入硅酸盐钙钛矿结构中，决定于高压下其空间极化
地幔熔岩“液滴”如何形成
在地球深处，科学家发现了两个大型的液滴状结构，每个的厚度都比珠穆朗玛峰高100倍。这些大小与大陆相当的“液滴”位于地核之上，距离地表约2900公里。研究者认为它们是由与地幔其他部分不同的物质所组成的。 研究者称，这些奇特的大型结构或许能揭示地球形成的过程，并帮助解释驱动火山喷发甚至板块构造运动
揭示南海扩张期地幔本质 发现玄武岩岩芯的主元素数据
南海是由欧亚大陆东部裂解形成的洋盆，也是西太平洋最大的边缘海盆。由于位于欧亚大陆、太平洋和印度洋三大板块交界处，南海的形成原因极具争议。关于南海下部具有太平洋型还是印度洋型地幔，一直是地球科学界探讨的重要科学问题。南海打开的动力学过程及其下部地幔组成，最可能在南海扩张期洋壳（玄武岩）中得到记录。
地质地球所研究发现熔体/岩石相互作用的锂同位素证据
图注：地幔橄榄岩Li（锂）含量和Li同位素组成的变化特征 华北克拉通（North China Craton）自中生代以来发生了大规模的岩石圈减薄作用，与此同时，岩石圈地幔的物质组成和性质也发生了巨大变化。古生代金伯利岩中的地幔捕虏体和捕虏晶的Re-Os（铼-锇）同位素研究表明：华
俯冲板块脱水/熔融研究进展
在国家自然科学基金项目（批准号：41922020）等资助下，中国科学院广州地球化学研究所李洪颜、赵瑞鹏、李杰、徐义刚等人与国外合作者在俯冲板块脱水/熔融的机制与过程方面取得进展。研究成果以“钼同位素解密马里亚纳岛弧俯冲板块的脱水与熔融 （Molybdenum isotopes unmask sl
马里亚纳岛弧俯冲板块脱水/熔融的机制与过程揭示
俯冲板块的脱水/熔融对地球层圈间的物质与能量循环至关重要，其机制、过程与控制因素是固体地球科学界关注的焦点。俯冲板块物质（包括沉积物、玄武岩和辉长岩）、地幔楔蛇纹岩和俯冲板块岩石圈地幔蛇纹岩（简称板块蛇纹岩）在板块脱水/熔融过程中的作用存在争议。近日，中国科学院广州地球化学研究所研究员李洪颜、李
海洋所等在非传统稳定同位素研究中获进展
近日，《自然-通讯》（Nature Communications）以Article形式在线发表中国科学院海洋研究所大洋岩石圈与地幔动力学课题组关于利用Mo同位素体系示踪俯冲带流体性质最新成果，对理解岛弧岩浆作用、地幔楔氧逸度及研究壳幔循环作用具有重要意义。陈硕为文章第一作者兼通讯作者。 俯冲带
地质地球所等运用第一性原理模拟研究下地幔物质成分
位于地幔过渡带以下至核幔边界的下地幔，是地球内部体量最大的一个圈层，因而是地球内部物质循环、能量传输等过程的关键一环。从一维地震学模型看，下地幔的波速、密度、弹性模量随深度变化较为平滑，因而常常被认为是地球深部相对“平淡”的区域。近年来，随着金刚石压腔、同步辐射高温高压技术、层析成像地震观测技术
地质地球所揭示状铬铁矿床形成矿物粒间熔流体反应
大型层状镁铁-超镁铁岩体是研究幔源岩浆演化和成矿过程的天然实验室。对该类型岩体的研究能够促进矿物学、岩石学、矿床学和地球化学等基本理论的建立和完善。此类岩体赋含有丰富的铬铁矿、铂族元素、钒钛磁铁矿等矿床资源，其中大型层状铬铁矿床储量占全球资源总量的70%。尽管层状铬铁矿床的成因机制尚存争议，但多