大气CO₂是最重要的温室气体之一。沉积碳酸盐岩是大气CO₂重要的汇,碳酸盐岩可随板片俯冲进入到地幔深部,在经过火山去气作用返回到地表,这一过程称为深部碳循环。深部碳循环的平衡可能控制着大气的长周期CO₂波动,从而影响着气候的变化。因此,示踪地质历史的深部碳循环十分重要。已有研究表明Ca同位素可作为示踪深部碳循环的潜在手段,但岩浆过程或其他组分再循环也能引起岩浆岩的Ca同位素组成变化。如何利用Ca同位素示踪深部碳循环尚需要进一步系统工作验证。本研究报道26个研究程度较高的中国东部中生代和新生代玄武岩的Ca同位素组成,讨论影响玄武岩Ca同位素组成的因素和地质过程。中生代和新生代玄武岩的δ^44/42Ca变化范围分别为0.28⁰.41和0.24⁰.40,均比平均上地幔（0.46-0.51）和大洋玄武岩的δ^44/42Ca（0.42±0.01）系统偏低。本研究表明岩石后期蚀变,分离结晶以及地幔部分熔融不能解释中国东部玄武岩Ca同位素组成的变化,而是反映其源区不均一。导致中国东部玄武岩源区偏低的δ^44/42Ca可能机制包括:1、再循环碳酸盐的交代作用。混合计算表明交代介质应具有极低的δ^44/42Ca（-0.5^-1.5）,无法直接用沉积碳酸盐(大多数沉积碳酸盐的δ^44/42Ca大于0)解释,这要求交代介质相对沉积原岩发生了显著的Ca同位素分馏。该分馏可发生在俯冲进变质脱水过程或含碳酸盐洋壳在地幔过渡带深度部分熔融过程中。2、硅酸岩熔体的交代作用。榴辉岩高压部分熔融可产生低δ^44/42Ca的高硅熔体。这些熔体的δ^44/42Ca可通过与地幔橄榄岩反应,进一步降低。具有更低δ^44/42Ca的熔体交代地幔后的源区部分熔融可解释中生代玄武岩的低δ^44/42Ca,也为新生代部分样品的低δ^44/42Ca成因提供了一种新的可能。中国东部玄武岩Ca同位素研究表明低δ^44/42Ca玄武岩的成因是多解的,利用Ca同位素示踪深部碳循环需要结合其他元素和同位素指标进行。