『月影沙丘的故事』自地球形成以来,地幔中的氮变异可能已经存在( 二 )



『月影沙丘的故事』自地球形成以来,地幔中的氮变异可能已经存在
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图1 | 地球深处的氮 。 Labidi 等 。 1个报告了一种识别大气中氮污染火山气体的新方法 。 作者发现 , 从对流地幔采样的中洋脊玄武岩中提取的气体的氮同位素组成与美国黄石国家公园的火山气不同 , 后者被认为是对上升流的地幔柱进行采样 。 起源于深层地幔 。 通过模拟俯冲(一个构造板块俯冲到另一个板块之下并进入地幔的过程)和地幔中的氮损失(脱气)过程 , 将表面氮运到地幔中 , 作者认为地球中只有有限量的氮表面已合并到地幔中 。
为了测试表面和地幔之间的氮交换是否能解释其结果 , Labidi及其同事开发了氮在地幔中逸出的数学模型 。 有趣的是 , 这些结果表明 , 在整个地球历史上 , 对流地幔都有净氮的流失 , 几乎没有将表面氮掺入地幔中 。 这与大气中的氙气的实质性合并的先前报道的证据进入地幔8 , 9 。 鉴于地表氮在地幔中的作用有限 , 作者认为 , 观察到的氮同位素变化是地球形成和早期分化的残余 , 当挥发性物质被分离到核心 , 地幔 , 地壳和地壳中时 , 它们被传递到正在生长的地球 。 大气层 。
证据表明 , 早期形成的地幔的异质性 , 在现代地幔生存已经由快速衰减的第一亿年地球的历史中腐烂是放射性同位素形成签名的研究8 , 10 。 确认Labidi 等人确定的氮同位素变化将具有挑战性 。 鉴于元素的两个同位素都不是由放射性衰变产生的 , 而且表面特征可能具有混淆作用 , 但无论如何受限制 , 都是在地球演化的早期出现的 。 δ的测定15个在其它地方羽N个值 , 其中包括区域认为是由表面材料的回收的影响11 , 这将为作者的原始假设提供有趣的检验 。 Labidi 等人报道的聚集同位素分析的应用 。 为此类未来研究提供了一种令人兴奋的方法-我们现在有了一个改进的工具 , 可用来查看地幔中挥发性物种的起源和演变 。


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