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不同来源的氦同位素比值（3He/4He）反映了地球内部和外部物质的成因差异
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不同来源的氦同位素比值（3He/4He）反映了地球内部和外部物质的成因差异，帮助科学家理解地球的演化历史和内部结构。这些比值的变化可以揭示出地壳运动、岩石的热和化学历史等重要信息。
氦 (3He/4He) 的同位素比值在不同来源中表现出显著差异，这对于理解地壳与地幔的相互作用以及地质构造活动具有重要意义。大气中的3He/4He 比值约为 1.39 × 10-6 （Ra 代表大气标准值），而地幔中的比值通常要高得多，地壳中的 3He/4He 比值则通常低于大气值，因为地壳中的4He 主要由放射性衰变产生，而 3He的贡献相对较小。
这种差异反映出地幔和地壳之间的物质交换过程。地幔中的高 3He/4He 比值表明，这部分氦主要来自原始地幔，未受地壳污染。当地幔物质通过岩浆活动上升并与地壳相互作用时，地壳中的放射性元素（如钾、钍和铀）会增加 4He的含量，导致最终释放的气体中 3He/4He 比值下降。
不同圈层样品的氦同位素比值
来源 | 3He/4He 比值特征 | 备注 |
大气 | 1.39×106（=1Ra） | 大气中氦-3的含量非常低，主要为氦-4。 |
地热区 | 6- 8 Ra | 地幔柱，例如夏威夷，冰岛，黄石公园等 |
地壳 | 10-8-10-7 | 主要由放射性衰变产生的氦-4占主导地位。 |
上地幔 | 6.0-8.0 Ra | 代表大洋中脊玄武岩 (MORB) 的氦同位素比值，通常较高。 |
下地幔 | 10-65 Ra | 洋岛玄武岩 (OIB)，通常显示更高的比值，指示原始来源 |
地核 | 10-4 | 来自宇宙大爆炸或恒星内部聚变，存在于地球深处。 |
(注：Ra是大气中的3He与4He的比例，用于标准化不同样品的氦同位素比值，以便于比较不同地质体之间的差异。不同来源的氦同位素比值（3He/4He）反映了地球内部和外部物质的成因差异，帮助科学家理解地球的演化历史和内部结构。这些比值的变化可以揭示出地壳运动、岩石的热和化学历史等重要信息。引自：Craig and Lupton (1976)；Kurz and Jenkins (1981)；Ozima (1984)；Manwyrn and Tolstikhin (1984)；Jenden (1989)；Lollar et al. (1993)；Hilton (1999)；Ozima and Podosek (2008)；Matsumoto et al.2001; Matsuda (2002)
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