日前，由中科院院士、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)教授李曙光與美國(guó)華盛頓大學(xué)副教授滕方振聯(lián)合指導(dǎo)的博士生王水炯，在板塊俯沖過(guò)程中鎂同位素地球化學(xué)行為領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。成果先后發(fā)表在英國(guó)《地球化學(xué)與宇宙化學(xué)學(xué)報(bào)》與《自然—通訊》上。

　　李曙光說(shuō)：“近年來(lái)人們注意到海洋吸收大氣二氧化碳，沉積于海底的碳酸鹽沉積物可隨大洋板塊俯沖進(jìn)入地幔深處，它對(duì)全球尺度的碳循環(huán)和地球大氣成分演化有重要影響，對(duì)研究地球歷史很重要。”因此，探討殼幔之間的深部碳循環(huán)成為近年來(lái)的前沿研究領(lǐng)域。

　　鎂是碳酸鹽巖和地幔巖石的主要構(gòu)成元素，但兩者的鎂同位素組成存在顯著差異。王水炯探究了大別山和楊子板塊北緣不同變質(zhì)程度基性巖的鎂同位素組成，證明了在進(jìn)變質(zhì)脫水過(guò)程中不發(fā)生氧化鎂丟失和鎂同位素分餾。研究人員同時(shí)還探查了俯沖板塊的兩個(gè)主要富碳載體，發(fā)現(xiàn)碳酸鹽化榴輝巖的鎂同位素組成明顯變輕;而大理巖中的方解石大理巖的鎂同位素組成顯著變重，而白云石則保持不變。

　　這恰好是在板塊俯沖過(guò)程中榴輝巖和大理巖鎂的同位素交換所致。白云巖由于具有較高的鎂含量，在板塊俯沖過(guò)程中能保存其初始鎂同位素組成不變。“這為利用鎂同位素示蹤深部碳循環(huán)奠定了重要基礎(chǔ)。”李曙光說(shuō)。