日前，由中科院院士、中国地质大学（北京）教授李曙光与美国华盛顿大学副教授滕方振联合指导的博士生王水炯，在板块俯冲过程中镁同位素地球化学行为领域取得重要进展。成果先后发表在英国《地球化学与宇宙化学学报》与《自然—通讯》上。

李曙光说：“近年来人们注意到海洋吸收大气二氧化碳，沉积于海底的碳酸盐沉积物可随大洋板块俯冲进入地幔深处，它对全球尺度的碳循环和地球大气成分演化有重要影响，对研究地球历史很重要。”因此，探讨壳幔之间的深部碳循环成为近年来的前沿研究领域。

镁是碳酸盐岩和地幔岩石的主要构成元素，但两者的镁同位素组成存在显著差异。王水炯探究了大别山和杨子板块北缘不同变质程度基性岩的镁同位素组成，证明了在进变质脱水过程中不发生氧化镁丢失和镁同位素分馏。研究人员同时还探查了俯冲板块的两个主要富碳载体，发现碳酸盐化榴辉岩的镁同位素组成明显变轻；而大理岩中的方解石大理岩的镁同位素组成显著变重，而白云石则保持不变。

这恰好是在板块俯冲过程中榴辉岩和大理岩镁的同位素交换所致。白云岩由于具有较高的镁含量，在板块俯冲过程中能保存其初始镁同位素组成不变。“这为利用镁同位素示踪深部碳循环奠定了重要基础。”李曙光说。