地球早期深部地幔成分不均一

北京大学教授宋曙光和魏春静的研究团队在地球早期深部地幔成分的非均质性方面取得了重要进展。研究人员讨论了富含地幔柱残余记录的古代太古宙深部地幔组成的异质性。相关论文最近在《自然-地球科学》在线发表。

由于地表保存的早太古代深部地幔岩浆活动的记录很少，学术界对早太古代深部地幔的热状态和成分特征，尤其是地球深部地幔的成分是否不均匀，还没有一个全面的认识。

研究人员以华北克拉通冀东地区新发现的富铁苦橄岩及其伴生的超镁铁质叠层石为研究对象，通过超镁铁质叠层石的锆石U-Pb年代学确定富铁苦橄岩的形成时代为古太古代。详细的岩石地球化学研究表明，富铁苦岩具有与现今洋岛玄武岩相似的微量元素组成特征，并且比典型地幔柱成因的苦岩富铁。

研究人员称，冀东古太古代富铁苦橄岩的形成和起源与深部地幔的地幔柱活动有关，深部地幔源区明显富集铁和不相容元素，表明古太古代地球深部地幔的成分已经是异质的，局部富集铁和不相容元素。

该研究不仅报道了继南非巴布尔通和澳大利亚东皮尔巴拉科的马体岩之后世界上第三个已证实的最古老地幔柱活动的例子，而且还证明了早在古太古代地球深部地幔就具有成分不均匀性，这可能与地壳物质向深部地幔的再循环有关。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41561-019-0410-y