近日，我所海底岩石与岩石圈动力学团队在俯冲带地质过程与物质循环研究中取得重要研究进展。

菲律宾海板块周缘分布有众多正在活动的俯冲工厂，它们是西太平洋新生代巨型沟-弧-盆系统的重要组成部分，是研究板块汇聚动力学过程的天然实验室。在俯冲工厂中，俯冲输入与弧-弧后输出之间的物质平衡关系是国际固体地球科学领域的重要科学问题。在传统的经典俯冲带成因模型中，俯冲输入组分被简单地认为是普通洋壳。然而，随着研究的不断深入，科研人员发现在地球俯冲带演化过程中，俯冲正地形（包括海底高原和海山）从未缺失，它们深刻地影响着俯冲带地质过程以及深部地幔地球化学。因此，俯冲带的地质过程和物质循环等重要前沿科学问题仍在探索中。

菲律宾海板块俯冲前缘存在众多正地形，这些正地形和俯冲带的相互作用深刻影响着菲律宾海板块内一些关键构造单元的形成和演化。近期，我所研究团队基于承担的西太平洋专项调查航次在雅浦俯冲系统内获取的基底岩石样品，开展了年代学、岩石学和同位素等地球化学研究。研究发现，形成了新生代卡罗琳海底高原的地幔柱的源区可能同时含有EM1和EM2富集地幔端元组分；雅浦弧熔岩具太平洋型MORB的同位素特征，与菲律宾海板块内的弧后盆地熔岩整体具印度洋型MORB同位素特征形成鲜明对比，暗示雅浦弧下地幔经历了复杂的地质过程；并创新性地建立了雅浦俯冲系统内的物质循环概念性模型，提出卡罗琳高原和太平洋软流圈物质已经通过板片裂隙交流进入雅浦弧之下的软流圈地幔。

本研究成果形成的论文“Tracing the material cycle from the Caroline Plate to the Yap subduction system. Geological Society of America Bulletin”发表在地质学期刊《Geological Society of America Bulletin》（美国地质学会会刊，中国科学院一区TOP期刊）上，论文作者包括袁龙博士（第一作者）、鄢全树研究员（通讯作者）和石学法研究员。本研究得到了国家重点研发计划、崂山实验室科技创新项目、中国博士后科学基金、山东省泰山学者特聘专家项目和国家自然科学基金等联合资助。

论文链接：https://doi.org/10.1130/B38141.1.

雅浦俯冲系统熔岩的放射性同位素特征

雅浦俯冲带地幔流模式图