安徽新聞網訊（記者 陳婉婉 實習生 呂子琛）記者7月27日從中國科學技術大學獲悉，該校地球和空間科學學院特任教授鄧正賓與多位國際學者合作，實現了鈦穩定同位素組成的超高精度測量方法，揭示了地球地幔的運轉模式是呈階段性演變的，相關研究成果已發表在國際學術期刊《自然》雜誌上。
地球自外向內主要分為地殼、地幔和地核，上、下地幔存在大量物質交換，現有交換速率下地球早期形成的儲庫難以得到保留，與地球化學觀察所得結論相對立。在地殼熔融過程中，通過鈦穩定同位素研究可以得到相對完整的地殼—地幔物質交換記錄，為長期爭論的地幔內部物質交換問題帶來新的約束。
針對這一問題，鄧正賓同合作者採用最新一代多接收電漿體質譜儀開發超高精度鈦穩定同位素分析方法，分析精度提高了3倍至4倍，以用來限定自然樣品中微小的分餾信號。科研團隊綜合研究了地球地幔來源火成岩在地質歷史中同位素記錄隨著時間變化，發現地球地幔的運轉模式不是一成不變的；即現代深俯衝板片可以進入下地幔以及接近全地幔對流的格局只是地球演化近期的過渡狀態，不完全代表地球早期的動力學特徵。
該工作彌合了地球化學和地球物理對地球內部過程約束的矛盾。此外，該研究也提醒了學界，急需對地球地質歷史中地幔物質交換模式及其演化具體控制機制的開展更多研究，才能更好認識類地行星的地質和宜居性演化。