高δ³⁰Si地幔包体

重硅同位素储层

该地幔辉石岩包体记录了陆壳俯冲板片熔体与地幔反应，为地幔中重硅同位素储层的存在提供了直接证据。

刘毛 · Wang, Jun · Shi-Xian, Cui · 魏刚 · 杨青 · Gang-Yi, Xu · Kerr, Andrew C. · 柏浩 · 朱虹 · Ma, Lin · 卢豪 · 周胜 · 樊静 · Huang, Tong · Miao-Miao, Zhang · 强王

National Science Review 2025

技术优势

提供直接证据

地幔辉石岩包体的高δ³⁰Si值是俯冲板片熔体交代地幔的直接记录，无需间接推断。

揭示储层位置

高δ³⁰Si熔体作为交代脉体储存在岩石圈地幔中，而低δ³⁰Si残留被再循环到深部地幔，解释了地幔同位素的不均一分布。

解释地幔不均一

为观察到的地幔熔体低δ³⁰Si异常提供了机制，即俯冲板片熔融产生的互补产物分离。

应用场景

• 地幔地球化学：提供地幔交代和储层形成的新证据，可约束地幔演化模型。
• 俯冲带过程：展示俯冲板片熔融可产生高δ³⁰Si熔体并交代上覆地幔，揭示物质循环路径。
• 同位素示踪：硅同位素可作为示踪剂识别地幔中再循环地壳物质的贡献。
• 深部碳循环：为俯冲带碳和硅的耦合循环提供关键证据，揭示深部碳储库的形成。