洋島玄武岩

洋島玄武岩（ocean island basalts, OIB）為大洋玄武岩的一種，呈孤島狀分佈於遠離俯衝帶的地方。其典型地球化學特點為：（1）在放射成因同位素組成上相對於正常MORB富集Sr、Nd、Pb和Hf等同位素（可區分出EM1、EM2和HIMU端元）；（2）在微量元素組成上相對於HREE富集LILE和LREE，不虧損甚至富集HFSE，虧損Pb。洋島玄武岩的典型產地為夏威夷。傳統模型認為洋島玄武岩是熱點（hot spot）作用的產物，進而推測其源區為來自核幔邊界的地幔柱（mantle plume），但是迄今為止尚未在地球化學上得到驗證。除夏威夷之外，大洋中還有許多具有上述地球化學特點的洋島玄武岩（包括冰島），但是對它們的地幔源區是深部下地幔還是淺部上地幔存在很大爭論。洋島玄武岩的地球化學研究為理解地幔的形成和演化、內部結構以及化學地球動力學提供了重要制約。洋島玄武岩的同位素組成變化可用有限幾個地幔端元例如EM1、EM2和HIMU來描述，但是這些端元與主要和微量元素之間的耦合關係存在非唯一性，導致採用這些端元來解譯地幔源區性質出現問題。一般將洋島玄武岩看作為板內岩漿作用產物，但是越來越多的研究發現其中含有地殼物質在循環信息，指示其也是板塊俯衝作用的產物。地殼物質通過俯衝和拆沉進入深部地幔，對地幔不均一的形成起到了重要作用；然而，這些物質如何由部分熔融所提取，例如洋島玄武岩地幔源區中貧橄欖石岩石的存在與否，仍是熱點爭論話題。洋島玄武岩地幔源區是下地幔原始物質，還是不同成分地殼物質再循環進入上地幔所產生的地球化學上相對富集的地幔交代巖，已經成為爭論的焦點。