地核和地幔：一场持续了数十亿年的物质交换( 二 )_文章来源：原理（ID：principia1687）

然而，一个几十年来一直争论不休的话题是，在地核和地幔之间是否存在物质交换？

新的发现表明，一些地核物质确实会转移到地幔柱的底部，而在过去的25亿年里，地核一直在向外泄漏这些物质。这一点是通过测量在钨（W）元素的同位素比例上出现的微小变化而发现的。

为了研究地核，研究人员从深部地幔形成的火山岩中寻找地核物质的化学示踪剂。我们知道地核有非常独特的化学成分，主要由铁和镍以及溶解在铁镍合金中的钨、铂，还有金等元素组成。因此，这些亲金属合金的元素是研究地核痕迹的优异选择。

寻找钨的同位

钨元素具有74个质子，它有几种不同的同位素，包括钨-182（含108个中子）和钨-184（含110个中子）。钨的这些同位素可以成为确定地核物质的最确凿示踪剂，因为按照预计，地幔里的钨-182与钨-184的比值比地核中要高得多。

这是由于地幔中富含另一种地元素铪（Hf），它不溶于铁镍合金，而且还具有一种目前已不存在的同位素铪-182，这种同位素会衰变为钨-182。这导致相比于地心，地幔会获得额外的钨-182。

地核和地幔：一场持续了数十亿年的物质交换( 二 )