盡管太平洋板塊俯沖是導(dǎo)致華北克拉通破壞的主要因素這一觀點(diǎn)已被大部分學(xué)者所接受，但是太平洋板塊俯沖對(duì)中國東北巖石圈地幔的影響如何，目前我們還知之甚少。
針對(duì)這一問題，吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院許文良教授團(tuán)隊(duì)中的郭鵬博士系統(tǒng)報(bào)導(dǎo)了東北蛟河和雙遼新生代玄武巖中輝石巖和橄欖巖包體（圖1）的巖相學(xué)、礦物和全巖地球化學(xué)、單斜輝石LA-MC-ICP-MS原位Sr同位素和橄欖石SIMS原位O同位素特征，得出以下認(rèn)識(shí)：
圖1.（a）中國東部新生玄武巖分布簡(jiǎn)圖；（b）東北地區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)圖及采樣點(diǎn)
根據(jù)巖相學(xué)和地球化學(xué)，識(shí)別出三種不同類型的輝石巖。第一類石榴輝石巖具有高的Al2O3和Ni含量、中等的Mg#值、正的Sr和Eu異常以及低于正常地幔的橄欖石δ18O值（4.8-5.1‰）, 是洋殼來源熔體與橄欖巖反應(yīng)的結(jié)果。
第二類和第三類輝石巖均不含石榴石，第二類輝石巖在巖相學(xué)上與橄欖巖呈現(xiàn)漸變過渡關(guān)系，且第二類輝石巖中的輝石成分與橄欖巖中的輝石一致，表明它們是衍化的洋殼來源富硅質(zhì)熔體（第一類輝石巖形成過程中反應(yīng)殘留熔體）與橄欖巖反應(yīng)形成。
第三類輝石巖主體上與第二類輝石巖類似，但不同的是它們存在斜方輝石被細(xì)粒的單斜輝石和橄欖石所取代的環(huán)帶，且單斜輝石常顯示核部與邊部成分不均一，從核部到邊部Na含量、La/Yb比值、Sr含量、Sr同位素逐漸升高，但Ti/Eu比值逐漸降低（圖2），表明這類輝石巖在形成后又遭受了碳酸巖熔體交代作用的疊加影響。交代碳酸巖熔體可能具有相對(duì)高的Sr同位素(≥0.70415；圖3)以及正常地幔的O同位素特征，推測(cè)可能來源于碳酸鹽化的軟流圈地幔。二輝橄欖巖、方輝橄欖巖和異剝橄欖巖包體同樣記錄了多期次不同類型熔體交代作用。
圖2.（a）單斜輝石Sr同位素-Sr含量圖解；（b）單斜輝石La/Yb與Ti/Eu比值
圖3. 二輝石巖（17JH1）和異剝橄欖巖（17JH14）中單斜輝石Sr同位素及微量元素組成的核邊變化
結(jié)合前人對(duì)玄武巖和地球物理的研究成果，本文構(gòu)建了以下演化模型：太平洋板片俯沖并滯留在地幔過渡帶，滯留的太平洋板片發(fā)生脫水和脫碳導(dǎo)致上覆軟流圈地幔被碳酸鹽化，碳酸鹽化的軟流圈地幔橄欖巖發(fā)生低程度部分熔融形成碳酸巖熔體，該熔體向上運(yùn)移并交代巖石圈地幔，形成異剝橄欖巖，而再循環(huán)洋殼物質(zhì)部分熔融的熔體與地幔橄欖巖發(fā)生反應(yīng)形成輝石巖。
該項(xiàng)研究由吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院郭鵬博士、法國蒙彼利埃大學(xué)Ionov, D. A教授、吉林大學(xué)許文良教授（通訊作者）、王春光副教授和欒金鵬博士研究生合作完成。相關(guān)工作得到了國家自然科學(xué)基金（91858211）和國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2017YFC0601304）共同資助。研究成果發(fā)表在國際權(quán)威地學(xué)期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth上，論文信息如下：
Guo, P., Ionov, D. A., Xu, W.L. , Wang C.G., and Luan, J.P. 2020. Mantle and Recycled Oceanic Crustal Components in Mantle Xenoliths From Northeastern China and their Mantle Sources，全文鏈接：https://doi.org/10.1029/2019JB018232
