原始地幔（Primitive Mantle, PM）与亏损地幔（Depleted Mantle, DM）是地球上地幔演化的两大关键端元，其差异源于部分熔融与熔体抽取这一核心地质过程。原始地幔代表地球形成初期、未经历熔融分离的均一地幔，其化学组成接近太阳星云固体物质，即球粒陨石水平；而亏损地幔则是原始地幔在洋中脊、热点等构造环境下发生减压熔融后，玄武质熔体（MORB）被抽离地表形成洋壳，残余的固相部分，其体积占现代上地幔70%以上。
两者的第一大特征体现在镁铁比（Mg#）与橄榄石Fo值上。原始地幔橄榄石Fo值高达94以上，Mg#约为89，反映岩浆洋结晶早期富镁相的沉积特征。而亏损地幔因熔融过程中Fe²⁺优先进入熔体（分配系数D_Fe < D_Mg），残余相持续富镁，橄榄石Fo值升至90–92，Mg#达90–92。全球数千个地幔橄榄岩捕虏体统计显示，Fo₉₀主峰正是熔融残余的直接证据，高Fo值对应高熔融度（F>20%时可达Fo₉₂）。
第二大特征是不相容元素丰度的剧烈差异。原始地幔中轻稀土（如La）、Th、U、K等含量与球粒陨石相当（La≈0.65 ppm）。这些元素在硅酸盐矿物中分配系数极低（D_La≈0.01），熔融时几乎全部进入熔体。结果，亏损地幔被“洗净”，La含量降至<0.1 ppm，Th/U比值也显著降低。深海橄榄岩与MORB源区反演模型一致表明，亏损地幔的不相容元素仅剩原始值的5%–15%，构成地球最“干净”的地幔储库。
第三大特征体现在放射性同位素体系的长期演化。熔融导致母子元素分馏：Sm比Nd更相容，残余Sm/Nd比值升高；Rb强不相容，残余Rb/Sr比值骤降。数十亿年衰变后，亏损地幔¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd升至0.5130–0.5132（远高于PM的0.51264），⁸⁷Sr/⁸⁶Sr降至0.702–0.703（低于PM的0.7045），形成特征的“高ε_Nd、低⁸⁷Sr/⁸⁶Sr”指纹。Re-Os体系进一步显示，亏损事件主要发生于30–20亿年前，与超级大陆旋回和洋壳生成高峰吻合。
总之，原始地幔是地球的“原始遗产”，亏损地幔是“熔融提纯”的现代主体。三大特征——高Fo、极度元素亏损、放射成因同位素偏正——共同记录了地幔从均一到分异的40亿年演化史，是理解地壳–地幔物质循环的基石。
资料来源：https://grok.com/share/c2hhcmQtMw%3D%3D_7ebc56e3-49a4-43d9-ab31-6dbc29bbbc98
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