鎂在地球中的分布是極其不均勻的，>99%的鎂分布在地幔中，因此地幔的平均Mg同位素組成基本上代表了地球的平均Mg同位素組成。地球的平均鎂同位素組成對研究地球的早期形成與演化有著重要的意義。然而，由于缺乏系統(tǒng)和全面的研究，地幔的鎂同位素變化范圍和平均組成還沒有確定。

    地質(zhì)地球所巖石圈演化研究室博士后楊蔚和合作導(dǎo)師張宏福研究員，與美國阿肯色大學(xué)滕方振教授一起對華北克拉通三義堂和北巖地幔橄欖巖展開了鎂同位素研究。研究成果近日發(fā)表在國際知名的地學(xué)刊物《地球與行星科學(xué)通訊》（Earth and Planetary Science Letters）上。

    他們的研究結(jié)果顯示，北巖和三義堂地幔橄欖巖的Mg同位素組成在較小范圍內(nèi)變化，其中橄欖石的δ26MgDSM-3為-0.48 ~ -0.12，斜方輝石為-0.27 ~ -0.10，單斜輝石為-0.35 ~ -0.08。對于每個樣品，其橄欖石和輝石間的δ26Mg差異都小于實驗的精度（≤0.1, 2SD）。通過這一研究，可以獲得如下3點認(rèn)識：（1）在高溫下（> 900 oC）共生橄欖石和輝石間的Mg同位素分餾很小（小于現(xiàn)有的分析精度0.1‰）；（2）華北不同地區(qū)地幔橄欖巖存在Mg同位素的微小差異（0.4‰），這可能與橄欖巖－熔體相互作用有關(guān)；（3）地球的平均Mg同位素組成與球粒隕石相同，暗示地球可能由球粒隕石增生形成，其早期演化未造成明顯的Mg同位素分餾（圖1）。