随着近年来多接收电感耦合等离子体质谱（MC-ICP-MS）的广泛应用与同位素分析方法的重大突破,高精度的非传统稳定同位素数据被越来越多地应用于地球化学以及天体化学的各个领域中。镁（Mg）作为硅酸盐地球（Bulk Silicate Earth,BSE）及地幔中丰度第二的元素,其同位素体系在示踪各类地质过程,尤其是涉及到地球圈层相互作用的再循环过程方面具有得天独厚的优势与潜力。洋岛玄武岩（OIB）在地球化学特征上的不均一性普遍认为是与源区含有的再循环物质有关,因此,OIB的Mg同位素组成或可有效约束深部地幔中重循环组分的属性。本文以全球范围内的OIB作为研究对象,首先评估了高温条件下部分熔融过程中Mg同位素的分馏行为,然后在此基础上将OIB的Mg同位素组成与富集地幔端元联系起来,进一步约束了富集地幔端元的属性,为探讨高温岩浆作用中Mg同位素的应用提供新的视角。Hawaii及Louisville岛链分别位于太平洋板块的北部及南部,两者均被认为由经典板内地慢柱构造形成。对来自Hawaii的拉斑质玄武岩及来自Hawaii和Louisville的碱性玄武岩进行Mg同位素组成分析后发现,OIB整体的826Mg值变化（-0.29±0.07‰,2SD,n=17）几乎是正常橄榄岩质地幔δ26Mg值范围的两倍（-0.25±0.04‰,2SD）。此外,碱性玄武岩系列（δ26Mg=-0.31±0.04‰,2SD,n=12）相较于拉斑玄武岩系列（826Mg=-0.24±0.02‰,2SD,n=5）更富集轻的Mg同位素。作为对比,本研究同时测试了来自南太平洋的蚀变洋壳样品,它们具有强烈变化且明显重于正常橄榄岩质地幔的δ26Mg值（-0.1 8±0.08‰,2SD,n=13）。为了厘清是源区组成差异还是部分熔融造成了碱性与拉斑玄武岩之间微弱但实际存在的Mg同位素分馏,本研究在总结全球OIB已发表的Mg同位素数据基础上,将Mg同位素与多种微量元素比值进行了相关性分析。结果显示,除Louisville样品外,其他典型OIB的Mg同位素组成与指示部分熔融程度的微量元素比值之间有较好的相关性及显著性水平,而与指示源区特征的微量元素比值之间未见相关性。因此,典型OIB的Mg同位素组成差异主要由部分熔融过程控制。在相似的部分熔融程度下,Louisville玄武岩的δ26Mg值仍然低于其他典型OIB,而δ26Mg与Nb/Zr及La/Sm之间的负相关指示两者的源区即具有不同的Mg同位素组成,该差异与富集重Mg同位素的重循环蚀变洋壳组分（榴辉岩）熔融产生的熔体在母岩浆中的贡献比例有关。上述结果表明,在评估部分熔融过程对Mg同位素的影响后,OIB的Mg同位素组成可用于示踪俯冲至深部地幔的重循环壳源物质。前人定义的两类富集地幔端元（Enriched Mantle）,即1型富集地幔（EM1）和2型富集地幔（EM2）,它们究竟代表何种物质虽已经过长时间的探讨,然而至今尚未完全解决。最近的一项研究发现,具有典型EM1端元特征的Pitcarin熔岩具有异常轻的Mg同位素组成,由此证实EM1组分与重循环的古老含碳酸盐的远洋沉积物直接相关。为了进一步探索这两类富集地幔端元之间的联系与区别,本研究选取16件来自南太平洋Samoa岛链中Tutuila岛的新鲜OIB样品进行了高精度Mg同位素分析。样品包括造盾期及复苏期的熔岩。造盾期熔岩的放射成因同位素组成为87Sr/86Sr=0.7048～0.7087,143Nd/144Nd=0.5125～0.5128（εNd=-1.8～3.8）,以及206Pb/204Pb=19.0～19.5。根据放射成因同位素组成,造盾期熔岩又可分为亏损（εNd>3.0）和富集（εNd<2.0）两组样品。富集组样品具有典型的EM2型同位素特征。复苏期样品相较于造盾期样品具有中等的Sr和Nd同位素组成,同时富集非放射成因Pb同位素。Mg同位素结果显示,造盾期亏损组及复苏期熔岩的δ26Mg值十分均一且基本位于正常地幔值范围内,且复苏期熔岩的平均δ26Mg值（-0.29±0.01‰,2SD,n=3）略微低于造盾期亏损组（-0.26±0.02,2SD,n=3）。较低的Th/La比值以及不极端的放射成因同位素组成指示这两组玄武岩的源区没有沉积物质的显著加入。富集组具有显著变化的Mg同位素组成（δ26Mg=-0.27～-0.16‰）,同时极端样品相较于正常地幔明显富集重Mg同位素。富集组高δ26Mg值与高Th/La、高87Sr/86Sr、206Pb/204Pb以及低εNd之间高度耦合,且在相关图上这些EM2型Samoa熔岩与EMI型Pitcairn熔岩形成两类完全相反的趋势。因此,Mg同位素证据证实了两类富集地幔端元均与古老的重循环沉积物相关,即EMI组分为含碳酸盐的远洋沉积物,而EM2组分为不含碳酸盐的陆源沉积物。