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在地质学和地球化学领域,上地幔中氦-3与氦-4的比值是一个极其重要的指标,它对于理解地球内部的动力学过程和物质循环具有不可替代的作用。氦-4主要来源于地壳和上地幔中铀和钍的放射性衰变,而氦-3则较为罕见,主要由宇宙射线与大气分子的相互作用以及少数核反应产生。
氦同位素比值的特征
1. 氦-3与氦-4的比值:确实,氦-3与氦-4的比值在不同地质环境中存在显著差异。中洋脊玄武岩(MORB)样本中,比值通常高于大气背景水平,这一现象反映了这些地区上地幔中相对较高的氦-3含量。
2.地幔熔融与构造活动:氦同位素比值的变化确实与局部地幔熔融和构造活动密切相关。高氦-3含量通常指示了较原始或未被混合的地幔来源,而较低的比值则可能意味着物质经历了较多的混合和再循环。
空间分布特征
1. 空间分布:在不同洋脊和火山区域中,氦同位素比值显示出明显的空间分布特征,例如在印度洋、太平洋和大西洋的中洋脊上观察到的长波长变化。这些变化确实反映了上地幔流动场的动态信息,表明了地球内部物质运动的复杂性。
2. 地球内部动力学:通过分析氦同位素比值,科学家能够追踪地幔物质的起源和演化历史,这对于理解地球内部动力学过程具有深远意义。不同来源的氦气在同位素比值上的差异可以揭示出地球深部过程,如板块俯冲和热对流等。
参考资料:
[1] http://www.csmpg.org.cn/kpyd2017/kpzl/202304/t20230403_6724896.html
[2] https://news.qq.com/rain/a/20240307A03SR900
[3] https://wap.sciencenet.cn/blog-3549522-1428440.html?mobile=1
[4] http://www.ysxb.ac.cn/dzdqs-data/aps/2007/2/PDF/20070223.pdf
[5] http://en.dzkx.org/dzdqs-data/pg/2012/2/PDF/20120211.pdf
[6] https://www.linkresearcher.com/theses/facf5451-8f38-40b6-a491-1260a5b72c77
[7] http://www.lig.cas.cn/xwzx/kydt/202311/t20231122_6936646.html
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