近日，Nature Index期刊Geochimica et Cosmochimica Acta在線刊發海洋所深海中心孫衛東課題組關于弧后盆地玄武巖鈣同位素最新研究成果，對理解板塊俯沖和部分熔融過程中的鈣同位素分餾行為，應用鈣同位素示蹤高溫地質過程具有重要意義。 

　　鈣同位素是指示深部碳循環的指標，但其在板塊俯沖過程中的行為尚不清楚?；『笈璧匦鋷r（BABBs）源區往往經受不同程度俯沖物質的影響，是認識鈣同位素在板塊俯沖和部分熔融過程中分餾行為的理想樣品。中科院海洋所深海中心孫衛東研究員指導其課題組博士后祝紅麗，對采自西南太平洋的弧后盆地玄武巖開展了鈣同位素研究。研究發現，盡管這些BABBs源區受不同俯沖物質的影響，但它們的鈣同位素組成與指示俯沖物質影響程度的指標（如Ce/Pb、Nb/U、Ba/La、Th/Yb、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr及¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd等）不存在相關性，表明該俯沖作用對BABBs源區鈣同位素組成的影響不顯著，因此推測該地區俯沖物質的鈣同位素組成與地幔相似，或者俯沖板片進入BABBs源區的鈣元素通量較小。 

　　俯沖沉積物的沉積深度是決定沉積物組分的重要因素，可以進一步決定俯沖過程對地幔鈣同位素組成的影響。大洋鉆探結果顯示，西南太平洋俯沖帶的水深通常在碳酸鹽補償深度以下，導致太平洋板塊的上覆沉積物以黏土物質為主，幾乎不含碳酸鹽組分。由于黏土物質具有較低的氧化鈣含量，且鈣同位素組成與地幔相似，因此在俯沖過程中不能引起顯著的鈣同位素分餾。模擬計算表明，BABBs與地幔之間的鈣同位素組成差異（~0.14‰）是由部分熔融作用引起的，而與俯沖組分的加入無關。這一結果可能與西太平洋俯沖帶水深在碳酸鹽補償深度以下有關。 　　

　　該論文第一作者為祝紅麗，通訊作者為中科院廣州地化所張兆峰研究員和中科院海洋所孫衛東研究員。研究成果得到國家自然科學基金（41873002、41773009）、中國科學院戰略性先導專項（XDB18020102、XDA22050103）、國家重點研發專項（2016YFC0600408）等項目聯合資助。 

　　論文信息： 

　　Hongli Zhu, Long Du, Xin Li, Zhaofeng Zhang^*, Weidong Sun^*, 2019. Calcium isotopic fractionation during plate subduction: Constraints from back-arc basin basalts. Geochimica et Cosmochimica Acta, in press. 

　　全文鏈接： 

　　http://doi.org/10.1016/j.gca.2019.12.004