许多大火成岩省被认为与地幔柱活动有关,因此对于研究地球地幔性质具有重要意义。在成分上,大火成岩省主要由拉斑玄武岩组成,通常认为这些玄武岩在喷发前经历了显著的演化,因此在研究地球地幔性质方面,一直是被忽视的,研究程度远没有洋岛玄武岩高。苦橄岩中通常具有高Fo的橄榄石,其内的熔体包裹体,能够捕获几乎未发生演化的、原始岩浆的成分,可以保留更多关于地幔源区组分的信息。峨眉山大火成岩省形成于约260Ma,被普遍认为是地幔柱成因的。许多研究者认为其源区中存在再循环物质,但再循环物质的性质仍不明确。本研究利用EPMA、SIMS和LA–MC–ICP–MS分析技术,对峨眉山大火成岩省中丽江地区橄榄石中熔体包裹体的主、微量元素和Pb同位素成分进行了分析,同时对寄主苦橄岩的主、微量以及同位素成分进行了分析,从而综合探讨丽江高钛苦橄岩(Ti/Y=645–654)的地幔组分特征及其成因。研究发现,丽江苦橄岩显示出的主、微量以及Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征是均一且亏损的(~(87)Sr/~(86)Sr_i=0.70420–0.70429;ε_(Nd(t))= 3.27– 3.48;ε_(Hf(t))= 7.71– 8.04;~(208)Pb/~(206)Pb_i=2.077–2.088;~(207)Pb/~(206)Pb_i=0.833–0.843)。然而通过对其中的橄榄石熔体包裹体进行研究,可以发现熔体包裹体主、微量元素,尤其是Pb同位素成分具有较大的变化性,其熔体包裹体Pb同位素成分范围(~(208)Pb/~(206)Pb_i=2.015–2.201;~(207)Pb/~(206)Pb_i=0.812–0.882)基本是目前全球洋岛玄武岩成分范围的一半。经分析,丽江地区熔体包裹体中捕获的成分并没有遭受地壳物质混染,其大的成分范围反应了地幔源区小尺度的不均一性。熔体包裹体微量元素和Pb同位素具有相关性,指示出丽江苦橄岩的源区为一个具有FOZO特征的亏损组分 一个具有EM1特征的富集组分。该富集组分具有极高的~(208)Pb/~(206)Pb,低的Nb/La,Nb/Zr比值,暗示有壳源再循环物质的参与。在丽江熔体包裹体微量元素蛛网图上,可以识别出该组具有壳源特征的组分,该组分具有Nb、Ta、Zr、Hf的负异常,弱的Pb负异常甚至Pb正异,并且具有弱的Ba负异常。结合微量元素和同位素的模拟计算,本研究认为相比于“远洋沉积物”,一种类似于GLOSSII的沉积物可能更显著的存在于丽江地幔源区,并是导致源区中EM1特征的主要组分。同位素模拟结果显示,不同比例的古老的(2.35Ga)再循环物质(8%GLOSSII 92%洋壳)与FOZO地幔混合,可以形成丽江苦橄岩的Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征,以及熔体包裹体极不均一的Pb同位素特征。虽然模拟受源区成分、同位素演化模型、脱水和熔融等因素的影响,但一个老的俯冲是必要的。鉴于峨眉山大火成岩省形成于约0.26Ga,因此该估算的再循环年龄也与前人认为洋壳的再循环会在地幔中经历1–2Ga的演化过程才会形成现今OIB的同位素特征是一致的。此外,本研究也将丽江熔体包裹体的成分与大理熔体包裹体成分进行了对比,并利用Al-in-ol温度计计算了丽江和大理橄榄石的结晶温度,得到丽江和大理橄榄石的最高结晶温度分别为1380°C和1433°C。本研究也利用该温度反推计算了地幔潜能温度,得到丽江和大理的地幔潜能温度分别为1450°C和1592°C,进而推测丽江苦橄岩来自于热能较低的地幔柱,对应于地幔柱轴部附近的地幔柱活动的衰退期。本研究认为,峨眉山大火成岩省中的高钛岩浆来源于地幔柱热能较低的部分或阶段,地幔柱热能的时–空变化是控制峨眉山大火成岩省镁铁质–超镁铁质岩浆地球化学特征的关键因素。