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张奥,May 2, 2024
约45亿年前，地球形成后经历了大规模的撞击和熔融事件，最终形成了岩浆洋。岩浆洋的结晶和固化被认为是地球早期分化的主要过程，导致了化学上不同的地幔储库的形成。岩浆洋模型被广泛用来解释地球初始条件和地幔的内部结构，但要验证这一模型仍存在一些问题，因为目前缺乏足够的地质观测和地球化学示踪剂来直接指示下地幔的矿物学组成。
地幔被认为是不均一的。地幔储库可能保留了早期地球分化的证据，并且可能与地幔柱和地幔对流等动力学过程有关。传统的地球化学和岩石学工具在检测原始岩浆的下地幔物质的矿物学特征方面存在不足。因此，新的稳定同位素系统，特别是铁（Fe）同位素，有望作为追踪地幔物质的新工具。铁同位素组成（特别是δ57Fe）提供了一种新的视角，用于研究地幔源区的矿物学和地球化学特征。铁同位素在不同的矿物相之间可能存在分馏，这为研究地幔的深部过程提供了可能。
Isua超地壳带（ISB）的古老变质玄武岩为研究地球早期地幔提供了很好的途径。这些岩石的地球化学特征，包括同位素组成，可能保留了早期地幔分异和岩浆洋结晶的证据。
（Williams et al., 2021）
通过对样品的Fe和W同位素特征等进行分析，可以发现Isua~3.7Ga的角闪岩具有重Fe同位素组成，并且与后期蚀变、变质作用，以及岩浆的结晶分异过程无关。
Fe同位素和μ182W以及微量元素具有良好的相关性，反映源区存在两种地幔端元: (1)重Fe同位素和μ182W正异常; (2)正常Fe同位素和μ182W值（PM）。
相平衡模拟表明这种异常的端元来自岩浆洋结晶后的堆晶体的熔融，熔体在浅层地幔结晶。不同比例的这种端元和原始地幔混合，形成观测到的Isua~3.7Ga基性岩的元素、同位素（Fe-Hf-Nd-W）组成。
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