钨同位素为地球地幔和大陆共同演变提供新见解

近期的一项研究证明了在带状铁质地层中的钨同位素（¹⁸²W）可以作为一种新的地球化学档案记录者，¹⁸²W可同时追踪地球历史上地幔和大陆的演变。这为更好地了解前寒武纪地球提供了新的机会。

（图片来源：Mundl-Petermeier/ Nature Communications）

为了研究地球早期的地幔是如何发展的，短寿命的铪同位素（¹⁸²Hf ）-钨同位素（¹⁸²W）系统以前一直是人们关注的焦点：¹⁸²W表明，地球在形成末期受到了多少强烈的陨石撞击，以及地球的地幔在整个地球历史上与这些陨石成分混合和均化的速度。

目前，维也纳大学岩石圈研究系（Department of Lithospheric Research at the University of Vienna）的Andrea Mundl-Petermeier和Sebastian Viehmann以及科隆大学（University of Cologne）和不来梅雅各布大学（Jacobs University Bremen）的同事，发现了一个新的地球化学档案，即带状铁质地层（BIFs）中的钨同位素特征，它们主要形成于前寒武纪，即38亿年前到大约5.4亿年前。

利用加拿大Temagami绿岩带27亿年前的铁层，研究小组能够重建海水沉积的富铁和富硅层，这些能同时记录地球地幔和地壳的演变。利用目前最先进的仪器，研究小组获得了单个亮石英和暗铁层的高精度同位素测量。

岩石圈研究部的Andrea Mundl-Petermeier说：“在高精度测量方法的帮助下，我们能够甄别个别地层的¹⁸²W的微小但明显的差异。这项新的方法从海洋的角度解决了有关地幔和大陆演化的长期问题：带状铁矿是由海洋的化学沉积形成的。”地质学家Sebastian Viehmann解释说：“因此，从Temagami地区研究的BIF直接代表了27亿年前的海水化学，我们从海洋的角度来观察当时的地球。”

（图片来源：Mundl-Petermeier/ Nature Communications）

这项题为“Early Earth: Tungsten isotopes in seawater provide insights into the co-evolution of Earth's mantle and continents: Iron formations as new geochemical archives for the evolution of the early Earth”的文章已经发表在《自然通讯》上，2022；13（1）。该研究由A. Mundl-Petermeier, S. Viehmann, J. Tusch, M. Bau, F. Kurzweil, and C. Münker主导。

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