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摘要
沙茨基海隆(Shatsky Rise)是白垩纪早期形成的西北太平洋大火成岩省，其成因和演化过程目前仍存在较大争议。本次研究对沙茨基海隆白垩纪玄武岩进行了全岩主量、微量元素、Sr-Nd-Pb同位素的分析。沙茨基海隆玄武岩主要属于拉斑玄武岩，具有较亏损的大离子亲石元素和轻稀土元素以及较富集的重稀土元素的特征，没有明显的Eu异常(δEu=0.99～1.29),与正常洋中脊玄武岩(N-MORB)的微量元素配分模式较为相似。然而该系列玄武岩却具有相对较富集的初始87Sr/86Sr(0.702986～0.703991)和143Nd/144Nd(0.513034～0.513194)同位素比值、较富集的207Pb/204Pb(15.439～15.508)和208Pb/204Pb(37.853～38.488)同位素比值，与富集的洋岛玄武岩(OIB)和岛弧火山岩的同位素成分较为相似，且源区混入高U/Pb比值(HIMU型)的富集地幔成分。稀土元素部分熔融模拟反演表明沙茨基海隆火山岩的原始岩浆可能起源于尖晶石相二辉橄榄岩源区，且具有较高程度的部分熔融作用(>10%)。在以上研究基础上，本文提出地幔柱-洋中脊相互作用模型来解释沙茨基海隆拉斑玄武岩较亏损的不相容元素成分和较富集的同位素成分这一特殊地球化学特征。由于来自扩张洋中脊的强大拉张应力的影响，地幔柱岩浆物质将流向洋中脊并发生减压部分熔融，导致不相容元素的高度亏损，但由于放射成因元素(Sm、Rb和U)的半衰期相对较长，同位素成分则难以在较短时间内被改变，因此本文推测沙茨基海隆同位素富集的N-MORB拉斑玄武岩可能是地幔柱-洋中脊相互作用的产物。
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