追踪岩浆从异质地幔源到喷发的演化

本文利用实验研究与自然数据，综述了源区非均质性、熔体-岩石反应以及壳内分异对洋中脊、板内环境和俯冲带岩浆化学的影响。我们比较了辉石岩与橄榄岩的熔融行为及其对岩浆的相对贡献，作为成分、地幔势温和岩石圈厚度的函数。我们还讨论了源自非均质性的化学上不同的熔体在穿过橄榄岩质地幔运移时的归宿。利用近 60,000 个火山岩、熔体包裹体和晶质堆晶的自然主量元素成分，我们尽可能在大的全球数据集中评估广泛的岩石成因趋势。与先前研究一致，洋中脊玄武岩（MORB）及其堆晶的主量元素化学支持壳内晶-液分离的一阶控制，而微量元素研究强调熔体-岩石反应的作用，凸显二者的解耦。洋岛玄武岩（OIB）比 MORB 表现出更大的成分变化，部分归因于地幔源中辉石岩比例的巨大差异。然而，估计的比例随非均质成分、熔融模型和地幔热结构而有显著变化。对于弧，我们强调了当前关于俯冲板片对原生弧岩浆源区作用的观点，以及上覆岩石圈作为岩浆化学过滤器和巨量弧堆晶储库的作用。我们同时考察跨不同构造环境的火山岩加深部地壳岩石大型数据库的方法，凸显了解译源区信号与壳内/岩石圈过程之间挑战。