对华北克拉通北部繁峙地区橄榄岩包体展开详细的Ca同位素组成研究。研究表明繁峙橄榄岩受到由古亚洲洋板片携带的碳酸盐化沉积物俯冲作用引起的两期交代作用：早期碳酸盐熔流体交代和晚期碳酸盐化硅酸盐熔体交代。结果显示这两期交代介质都具有高Sr同位素比值和重Ca同位素组成。两期交代介质的重Ca同位素组成与古亚洲洋中沉积碳酸盐的轻Ca同位素组成不一致，表明碳酸盐化沉积物在俯冲过程中Ca同位素发生了分馏。高Sr同位素比值和重Ca同位素组成指示了早期交代介质可能是碳酸盐化流体，是由碳酸盐化沉积物在含水条件下熔融形成的。这些碳酸盐化流体同时交代深部地幔，形成高Sr同位素比值和重Ca同位素的深部地幔源区，受交代的深部地幔在晚期熔融形成第二期交代介质(碳酸盐化硅酸盐熔体)。该项研究成果指示了Ca同位素在揭示碳酸盐的俯冲过程及其对地幔交代过程提供重要的约束，可能在深部碳循环领域内具有广泛的应用前景。