大洋玄武岩的地球化学组成通常可以反映地幔的不均一性。靠近地幔柱的富集型洋中脊玄武岩（E-MORB）成分通常被认为是洋脊-地幔柱相互作用的结果，但中大西洋（MAR）33-35ºN洋脊段离最近的Azores地幔柱较远，其成分是否受到Azores地幔柱的影响存在争议。深海钻探计划（Deep Sea Drilling Project—DSDP）82航次进行了一系列的钻探取样，其中在MAR 33-35ºN的Oceanographer与Hayes转换断层中间位置的洋壳上，559钻孔（洋壳年龄为35 Ma）和561钻孔（19 Ma）都获取了E-MORB样品，是探讨上述问题的重要研究材料。另外，在之前的研究中，几乎所有样品的微量元素都是用X荧光光谱（XRF）或中子活化法（INAA）获得，而且同位素与微量元素缺乏或不匹配，岩芯的地质学意义并未被充分揭示。
自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室石学法研究员课题组位荀助理研究员与中国科学院海洋研究所张国良研究员、美国Scripps海洋研究所P. R. Castillo教授等多位科学家合作，对559和561钻孔MORB样品进行微量元素和Sr-Nd-Pb同位素分析。研究结果表明559钻孔E-MORB的Sr-Nd-Pb同位素比值与FOZO （focal zone）地幔组分相似。他们提出在35 Ma时，FOZO地幔组分可能广泛分布于该区域洋中脊下的亏损地幔中，其熔融形成559钻孔的E-MORB。561钻孔E-MORB的Sr-Nd-Pb同位素与Azores列岛广泛存在的地幔柱组分（Common Azores plume component）和受Azores地幔柱影响程度最高的KP2-3洋脊段E-MORB相似，但561钻孔E-MORB样品具有更高的Th/La和Nb/La比值，暗示561钻孔E-MORB的源区可能是受到Azores地幔柱组分低程度熔融形成的熔体交代富集的地幔组分。
上述研究成果为远离地幔柱E-MORB的成因提供了新的解释，地幔柱物质很可能以这种地幔柱低程度熔融（low-F）的熔体交代上覆亏损地幔的形式迁移至离地幔柱较远的位置，熔融形成E-MORB。该研究成果于2020年8月28日在线刊发在国际地学期刊Chemical Geology上。此外，该研究还得到了国家自然科学基金和海洋试点国家实验室开放基金项目等的支持。
文章信息：Wei X*, Zhang G-L, Castillo PR, Shi X-F, Yan Q-S, Guan Y-L. New geochemical and Sr-Nd-Pb isotope evidence for FOZO and Azores plume components in the sources of DSDP Holes 559 and 561 MORBs. Chemical Geology 2020, 557: 119858.
链接：https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2020.119858
