近日，我校地球科学学院刘希军教授课题组在地幔地球化学领域取得突破性进展，首次从时间尺度上证明了地球自地壳和地幔形成后，地幔长时间保持低Th/U的地幔同位素特征。相关研究成果以“Long-lived low Th/U Pacific-type isotopic mantle domain: Constraints from Nd and Pb isotopes of the Paleo-Asian Ocean mantle”为题，在Nature Index SCI一区TOP期刊《Earth and Planetary Science Letters》上发表。该研究获得国家自然科学基金重大研究计划重点项目、广西自然科学基金杰出青年科学基金等项目的资助。我校地球科学学院刘希军教授和八桂学者许继峰教授为共同第一作者，许继峰教授和美国加州大学圣地亚哥分校Paterno R.Castillo教授为共同通讯作者。桂林理工大学为本文第一通讯作者单位。

地球的地幔存在化学不均一性，主要表现在位于太平洋和印度洋下面的地幔Pb同位素特征存在明显的差异，因此地球的地幔根据同位素地球化学特征可分为太平洋型和印度洋型地幔，然而造成这种地幔同位素差异的原因全球一直存在争议，也是国际上地球科学家们关注前沿科学热点问题。对此，刘希军教授课题组对已经消失的古亚洲洋洋壳进行了Nd-Pb多元同位素体系的研究，从时间尺度上首次将太平洋型地幔特征追朔到了6亿年时的泛太平洋地幔，证明了地幔从刚开始形成时具有统一的低Th/U同位素特征，后期因为泛太平洋域与特提斯洋域不同的板块构造机制对地幔的影响，使得地幔逐渐演化成了现今的太平洋域低Th/U和印度洋域高Th/U两种类型的地幔。本研究成果重新定义了地幔的Pb同位素不均一性实质上是地幔Th/U同位素特征差异，对理解地球内部的动力学机制起到了推动作用。该原创性成果对地球科学学院“地质资源与地质工程”一流学科建设起了重要的示范引领作用，也反映了近年来我校在地球科学前沿领域基础理论研究水平的提升。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.epsl.2021.117006

论文研究成果