基于獨立成分分析的馬里亞納弧后地幔源區特征研究

作者：于璐瑤,田麗艷,伍錫昌,孫國洪,陳凌軒

摘要：對采自太平洋洋中脊(277組)、印度洋洋中脊(159組)、馬里亞納海槽(53組)、馬里亞納島弧(39組)、中南勞海盆(72組)共600組玄武巖數據進行了獨立成分分析,從Sr-Nd-Pb五維同位素比值空間提取出占樣本方差99%的3個獨立成分(IC1,IC2,IC3),并利用這3個獨立成分(ICs)與微量元素比值之間的相關性來討論獨立成分的起源。分析結果表明:IC1可以將馬里亞納海槽玄武巖與太平洋洋中脊及馬里亞納島弧玄武巖區分,并且IC1值與(La/Sm)N比值呈正相關。IC2可以將馬里亞納海槽和馬里亞納島弧玄武巖區分,而且IC2值與Ba/Th比值呈正相關;IC3可以將弧后盆地和洋中脊玄武巖區分,同時IC3值與Th/Nb呈負相關。分析獨立成分的統計特征和微量元素比值特征可知,IC1與印度洋型MORB地幔的富集組分相關,IC2與太平洋板塊俯沖產生的含水流體相關,IC3與再循環俯沖沉積物熔體相關。根據ICs地理分布特點,我們認為:1)馬里亞納海槽北部比南部受到更多印度洋型MORB地幔富集組分的影響,表明印度洋型MORB地幔可能從北部置換太平洋型MORB地幔;2)海槽北部地幔源區則是受到再循環沉積物熔體的影響較大,而中部和南部地幔源區可能受到更多俯沖流體的影響。

發文機構：中國科學院深海科學與工程研究所 中國科學院大學 青島海洋科學與技術試點國家實驗室海洋地質過程與環境功能實驗室 吉林大學地球科學學院 自然資源部第二海洋研究所

關鍵詞：獨立成分分析(ICA)馬里亞納海槽Sr-Nd-Pb同位素比值俯沖作用印度洋型MORB地幔independent component analysis(ICA)Mariana TroughSr-Nd-Pb isotopic ratiossubductionIndian-type MORB mantle

分類號： P736[天文地球—海洋地質]