挑战者深渊玄武岩揭示早白垩世太平洋洋壳具有印度洋型同位素特征

       中国科学院深海科学与工程研究所利用全海深载人潜水器“奋斗者”号，在马里亚纳海沟挑战者深渊采集的玄武岩开展系统的岩石学、矿物学、年代学和地球化学的研究，证实挑战者深渊俯冲板片为早白垩世太平洋板块（～125Ma），发现这些玄武岩具有印度洋型地幔域同位素特征，深化了对马里亚纳海沟形成和俯冲过程的认识。 

本研究获得了如下重要认识：（1）早白垩世太平洋MORB发育印度洋型地幔域同位素特征。研究样品具有与其他西北太平洋MORB相似的微量元素和Hf同位素组成，但略微富集不相容元素，具有略微富集的Sr–Nd–Pb同位素组成，表现出印度洋型地幔域同位素特征。这些特征可能是地幔柱–洋中脊相互作用的产物。（2）马里亚纳海沟俯冲大洋板片在弧岩浆成分多样性形成过程中具有关键作用。研究明确了具有印度洋型地幔域同位素特征的早白垩世太平洋MORB是马里亚纳弧岩浆Pb元素组成的重要端元之一。（3）马里亚纳海沟最南部俯冲起始时间可能在～55Ma。挑战者深渊北部的一件弧前玄武岩（FAB）样品给出⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄为55.0±3.0Ma，与IBM初始俯冲时间在误差范围内一致。科研人员考虑到以往研究样品采集深度均浅于7000m深度，马里亚纳海沟最南端俯冲起始时间可能提前到～55Ma前。

近日，相关研究成果以Challenger Deep basalts reveal Indian-type Early Cretaceous oceanic crust subducting in the southernmost Mariana Trench为题，在线发表在《地质学》（Geology）上。

消息来源：中科院官网