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数十年来,大陆板内玄武岩的起源一直是国际上地球科学研究的前沿和热点问题,而广泛分布于中国东部乃至整个东亚地区的新生代大陆碱性玄武岩为研究这一问题提供了重要窗口。最近,随着新的地球化学研究手段(岩浆水含量、斑晶的氧同位素组成、全岩的Mg同位素组成,熔体包裹体的成分等)被应用于示踪玄武岩地幔源区中富集组分,再循环洋壳组分越来越多地被认为是源区富集组分的主要来源。地震层析成像显示俯冲地太平洋板块滞留在中国东部的地幔过渡带,因此玄武岩源区的再循环洋壳组分被更多的与太平洋板块联系起来。然而,中国东部经历了多期的俯冲事件(例如:Paleo-Tethyan,Paleo-Asian或Izanagi板块俯冲),这些再循环的洋壳组分同样可能来自于古老的俯冲板块。目前尚没有直接的证据表明中国东部新生代玄武形成是否与位于地幔过渡带的太平洋板块有关。为了研究太平洋板块俯冲与中国东部板内玄武岩起源之间的联系,本文从玄武岩水含量、斑晶氧同位素组成以及地幔源区时间和空间上的不均一性的角度,选取位于中国东北地区的双辽、乌兰哈达、柴河-阿尔山和小古里河新生代玄武质火山群作为研究对象,详细地分析了全岩的主、微量元素,单斜辉石斑晶的主量元素、水含量和氧同位素的组成,通过最早结晶的单斜辉石斑晶的水含量结合水在单斜辉石斑晶(镁值Mg#>75)和熔体之间的分配系数计算得到"原始"岩浆的水含量。对于双辽玄武岩,单斜辉石斑晶的氧同位素(δ18O)从4.10‰变化到6.73‰,类似于经典的蚀变洋壳氧同位素的变化特征。另外,氧同位素与全岩的Eu和Sr的异常存在相关性。这些都指示其地幔源区存在再循环洋壳组分。经过计算,双辽玄武岩"原始"水含量为0.90-3.06wt.%,明显高于MORBs(大洋中脊玄武岩)和OIBs(洋岛玄武岩)的水含量。结合双辽玄武岩显著的K正异常以及全岩H20/Ce与Ba/Th,Ce/Pb比值之间的相关性,推测其源区还存在富水沉积物组分。不同于双辽玄武岩,位于太平洋板块俯冲最前缘的乌兰哈达玄武岩具有相对低的水含量(0.21-0.69 wt.%),介于MORBs和OIBs之间。单斜辉石斑晶具有较高的氧同位素组成(5.49-7.38‰),显著高于典型MORB和地幔橄榄岩中单斜辉石的氧同位素组成。另外,乌兰哈达玄武岩全岩的H20/Ce比值与全岩的87Sr/86Sr,Ba/Th,Nb/La,Nb/U和Ce/Pb比值之间存在相关性。这些说明了其源区中存在脱水的沉积物和再循环洋壳组分。柴河-阿尔山火山群由超过35座第四纪(<2Ma)玄武质火山组成。不同样品之间单斜辉石斑晶的氧同位素组成和"原始"熔体水含量变化范围很大(4.27-8.57‰,0.23-2.70wt.%),指示其地幔源区化学组成的高度不均一性。另外,单个样品内部单斜辉石斑晶氧同位素组成和水含量同样具有很大的变化范围,表明在火山喷发前发生了快速的岩浆混合作用。其斑晶的氧同位素组成,全岩的H20/Ce和Ba/Th比值,Eu异常之间的关系说明柴河-阿尔山玄武岩地幔源区中存在三个组分(再循环蚀变上部洋壳和沉积物,蚀变的下部辉长质洋壳和周围地幔)。对于小古里河超钾质火山岩,计算得到的水含量和H2O/Ce比值很低(0.36-0.50 wt%,～15),显著低于中国东部钠质碱性玄武岩。这意味着其源区中富K组分是相对"干"的。结合其高的橄榄石斑晶氧同位素比值,低的全岩206Pb/204Pb比值和较高的全岩87Sr/86Sr比值,推测脱水的古老沉积物组分很可能是小古里河超钾质玄武岩源区中富钾组分的来源。由于地幔不同圈层之间的含水性差异很大,因此水含量可以成为示踪大陆玄武岩来源的有力证据。根据玄武岩"原始"熔体的水含量,源区的部分熔融程度和水的分配系数,我们计算了中国东部新生代玄武岩源区的水含量。其中,最保守估计的水含量是150-4000ppm(大部分超过500ppm),仍然显著的高于相应地区地幔橄榄岩的水含量。并且中国东部新生代玄武岩源区的水含量与橄榄岩包体的水含量呈现不同的空间变化特征,这更加清晰地表明岩石圈地幔并不是这些玄武岩的源区。另外,除了海南岛,地球物理的观测并没有发现中国东部存在深部地幔柱的痕迹,而且位于地幔过渡带的太平洋板块也会阻挡深部地幔柱的上涌。因此,具有高水含量特征的中国东部新生代板内玄武岩只可能来源于富水的地幔过渡带。对单个火山群中研究发现,不同的再循环洋壳组分(沉积物,上部洋壳,下部洋壳)对地幔源区的贡献随时间有强烈变化(例如,柴河-阿尔山玄武岩,双辽玄武岩)。由于太平洋板块正不断地向中国东部俯冲,持续地向地幔输送再循环物质,因此这种地幔源区时间上的不均一性很可能是由持续俯冲地太平洋板块俯冲引起的。换句话说,位于地幔过渡带的太平洋板块很可能是中国东部新生代玄武岩源区富集组分的主要来源。统计发现,中国东部新生代玄武岩的水含量和H20/Ce比值变化很大(0.19-3.89 wt.%,12-737),大部分高于典型的OIBs的水含量。值得注意的是,靠近太平洋海沟的玄武岩的水含量和H2O/Ce比值(双辽,山东和浙江)要高于远离太平洋海沟的玄武岩的水含量和H2O/Ce比值(乌兰哈达,小古里河和太行山),除了柴河-阿尔山玄武岩。这可能与太平洋板块的脱水过程有关。另外,在双辽,乌兰哈达,柴河-阿尔山,小古里河,山东,太行山和浙江玄武岩源区之间,源区再循环组分贡献的差异变化很大。太平洋板块在循环过程中会经历不同程度的蚀变和脱水,可能导致不同地区再循环组分的比例和组成发生变化,进而引起中国东部板内玄武岩地幔源区空间上的不均一性。