在当今地球上，板块俯冲不断改变对流地幔的化学成分，与这些过程相关的各种地幔源已被广泛研究。然而，对流地幔的全球化学不均匀性在地球地质历史中何时首次出现?地球的地球动力学演化可能如何影响对流地幔的化学成分?

中国科学院海洋研究所的研究人员与来自澳大利亚、瑞士和美国的合作者一起，试图通过收集过去十亿年间陆内玄武岩的地球化学和同位素数据来解决这些问题。

“这项研究揭示了地球内部物质在地质时间尺度上的长期循环。”该研究的通讯作者、中国科学院海洋研究所刘鹤教授说。

该研究于10月16日发表在《科学进展》上。

对陆内玄武岩成分的统计分析表明，具有钕 (Nd) 同位素富集地球化学特征(εNd < 0)的陆内玄武岩仅出现在约最近 3 亿年前。这一时期恰逢具有地壳物质参与特征的金伯利岩的出现。这些发现表明对流地幔的成分发生了全球范围的改变。

由于富集的陆内玄武岩和金伯利岩的古地理位置表明地幔富集并不受距离俯冲带距离的影响，研究人员提出，这些陆内玄武岩和金伯利岩中的富集特征源自更古老、更遥远的俯冲事件。