?高鈮玄武巖（HNB：Nb > 20 ppm）和富鈮玄武巖（NEB：10 ppm < Nb < 20 ppm）是俯沖帶中一類特殊的巖石類型，其鈮含量顯著高于典型的弧巖漿巖，類似于洋島玄武巖（OIB）。這類巖石常與俯沖帶埃達克巖共生，并出現(xiàn)在洋脊俯沖或板片斷離等構造背景中，因此HNB–埃達克巖組合被廣泛視為識別古俯沖事件的重要標志。一種主流觀點認為，埃達克巖源自俯沖洋殼的部分熔融，而HNB則源于受埃達克質(zhì)熔體交代的地幔楔部分熔融，其中鈮的富集與交代成因的角閃石分解有關。另一種觀點則認為，HNB與埃達克巖在成因上無關，只是偶然共生；HNB更可能來源于軟流圈地幔中古老再循環(huán)洋殼的貢獻。
?中國科學院廣州地化所地幔地球化學學科組劉海泉副研究員、徐義剛研究員、黃小龍研究員，與李杰研究員、張龍副研究員、張樂高級工程師，墨西哥國立自治大學Thierry Calmus教授和圣路易斯波托西自治大學Alfredo Aguillo?n-Robles博士合作，選擇環(huán)太平洋俯沖帶墨西哥下加利福尼亞經(jīng)典的Santa Clara HNB-埃達克巖組合以及San Quintín高鈮玄武巖為研究對象，運用Mo-Sr-Nd-Hf-Pb同位素示蹤手段，揭示了高鈮玄武巖中的古老再循環(huán)洋殼及蛇紋巖組分：
?1）Santa Clara埃達克巖表現(xiàn)出相對虧損的放射性同位素組成，類似于東太平洋洋隆玄武巖（圖1），支持其來源于滯留的俯沖洋殼部分熔融的成因模型；
?2）Santa Clara和San Quintín高鈮玄武巖展現(xiàn)出相對于埃達克巖富集的放射性同位素組成（圖1），表明其成因與古老再循環(huán)洋殼相關，而非年輕俯沖板片的參與；
圖 1 高鈮玄武巖-埃達克巖組合Nd-Hf同位素組成與全球大洋玄武巖數(shù)據(jù)
圖 2 高鈮玄武巖Mo-Nd-Hf-Pb同位素組成
圖 3 墨西哥下加利福尼亞高鈮玄武巖-埃達克巖成因模型圖
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?3）高鈮玄武巖中Mo同位素的富集與Nd-Hf-Pb同位素變化之間存在協(xié)同變化趨勢（圖2），進一步指示再循環(huán)蛇紋巖化地幔組分對HNB的成因貢獻(圖3)。由于在俯沖帶氧化環(huán)境下，重的Mo傾向于通過熔流體進入地幔楔，殘留洋殼通常具有輕的Mo同位素組成。然而，在板片和地幔楔蛇紋巖還原流體的緩沖下，Mo傾向于不分餾，因而蝕變洋殼的重Mo同位素組成得以保存；同時，板片蛇紋巖流體在上升過程中通過與殘留洋殼反應，可能使殘留洋殼發(fā)生Mo同位素再富集。因此，HNB中重Mo同位素組成可能反映了蛇紋巖流體與再循環(huán)洋殼的相互作用（圖3）。
該成果發(fā)表于國際學術期刊《Geophysical Research Letters》，研究受到國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學基金面上項目和重點項目以及廣東省基礎與應用基礎研究基金聯(lián)合資助。
論文信息：
Liu,H.-Q.,Li,J.,Calmus,T.,Aguillón-Robles,A.,Zhang,L.,Zhang,L.,Huang,X.-L.,Xu,Y.-G.,2025. Radiogenic and Stable Isotope Evidence for Recycling of Ancient Oceanic Crust in High-Nb Basalts from Baja California,Mexico. Geophysical Research Letters 52,e2025GL115035.
論文鏈接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL115035
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