image: 麦哲伦海山群Hemler、Vlinder(造盾前、造盾期和造盾期后)、Pako、Ioah和Il’ichev海山年龄(a)和Hemler(b)、Vlinder(c)、Pako和Ioah(d)以及Il’ichev海山(e)的Pb-Nd同位素组成；（f）深部动力学机制模型图。EM1型Rarotonga地幔柱熔融形成年龄随空间位置线性变化的麦哲伦海山链（95.2 Ma Vlinder造盾期、91.3 Ma Pako和87.1 Ma Ioah海山）。分散在软流圈地幔中不均一的富集组分在岩石圈断裂带位置发生减压熔融，形成与热点无关的海山，如Vlinder造盾前（100.2 Ma）和造盾期后（87.5 Ma）和Hemler（100.1 Ma）海山。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
大洋板内岩浆作用的成因对地球深部动力学研究具有重要意义，通常被认为与地幔柱有关。“地幔柱假说”能很好地解释空间分布窄、年龄随空间位置线性变化的火山链成因，如Louisville和夏威夷-皇帝（Hawaiian-Emperor）火山岛链。但很多大洋板内火山群的空间分布广、年龄-位置关系杂乱，很难用经典的地幔柱理论来解释，其成因存在较大争议。
近日，《中国科学：地球科学》发表了自然资源部第一海洋研究所石学法研究员团队位荀博士等的研究成果，该团队对西太平洋麦哲伦海山群的Hemler、Vlinder和Il’ichev海山熔岩进行了40Ar-39Ar年代学、元素以及Sr-Nd-Pb-Hf同位素分析，发现Hemler（100.1 Ma）、Vlinder造盾前（100.2 Ma）和造盾期后（87.5 Ma）以及Il’ichev（56.4 Ma）海山熔岩的年龄明显偏离了南太平洋Macdonald、Arago、Rarotonga和Samoa热点的运移轨迹，因此它们并非来源于深部地幔柱的直接熔融。但其Sr-Nd-Pb-Hf同位素却显示EM1（1型富集地幔）特征，与南太平洋Rarotonga和Samoa地幔柱成分相似。
该团队提出在中白垩世时，当麦哲伦海山群所在的太平洋板块经过Rarotonga地幔柱所在的流线区域时，Rarotonga地幔柱直接熔融形成Vlinder（造盾期）、Pako和Ioah火山（麦哲伦海山链）；Rarotonga地幔柱物质到达岩石圈底部时会在横向上扩散，并随着地幔对流分散在该区域附近的软流圈中，并在岩石圈断裂带处发生减压熔融，形成Vlinder造盾前和造盾期后和Hemler和Il’ichev海山熔岩。
论文：
位荀, 张艳, 石学法, 张辉. 2024. 西太平洋麦哲伦海山群Hemler、Vlinder和Il’ichev海山熔岩的成因及其形成的深部动力学机制. 中国科学: 地球科学, 54(6): 1883–1900
Journal
Science China Earth Sciences