Abstract Ontong Java Plateau (OJP) is the largest known igneous province preserved on Earth. The hypotheses for the origin of the OJP volcanic activities remain controversial. Here we report new major, trace-element, and Sr–Nd–Pb isotopic compositions from volcanic rocks from Ocean Drilling Program Sites 1183, 1185, 1186, and 1187 of the OJP. Samples from the OJP are tholeiitic in composition and can be divided into low- and high-Ti groups, display flat rare-earth elements (REEs) distributions that are generally similar to normal mid-ocean-ridge basalt (N-MORB) patterns with slightly positive Nb, Ta, Th, U, and Ti anomalies and negative K, Pb, and Sr anomalies. However, OJP samples have significantly enriched 87Sr/86Sr (0.703641–0.704629), 143Nd/144Nd (0.512941–0.512972), and 206Pb/204Pb (18.493–18.940) radiogenic isotopic ratios, indicating that at least three distinct FOZO-type, EM1-type, and HIMU-type enriched components are involved. Combining with the method of principal component analysis, the special geochemical compositions with depleted N-MORB-incompatible elements and enriched isotopes of OJP volcanic samples could be explained by the off-axis ridge–plume interaction model. Due to the influence of strong ridge tensile forces, the off-axis plume magmatic mantle would flow to the ridge axis and undergo decompression melting, resulting in the depletion of the highly incompatible elements but the invariability of the isotopic compositions due to the relatively long half-life of the radiogenic elements. We speculate that these isotopically enriched N-MORB-type basalts may be an exclusive product of an off-axis ridge–plume interaction.

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Ontong Java Plateau 白垩纪玄武岩地球化学：离轴羽-脊相互作用的意义

摘要 Ontong Java Plateau (OJP) 是地球上已知最大的火成岩省。OJP 火山活动起源的假说仍然存在争议。在这里，我们报告了来自 OJP 海洋钻探计划站点 1183、1185、1186 和 1187 的火山岩的新的主要、微量元素和 Sr-Nd-Pb 同位素组成。来自 OJP 的样品在成分上为拉斑岩，可分为低钛和高钛组，显示平坦的稀土元素 (REE) 分布，通常类似于正常的洋中脊玄武岩 (N-MORB) 模式，具有微正的 Nb、Ta、Th、U 和 Ti 异常和负的 K、Pb 和 Sr 异常。然而，OJP 样品显着富集了 87Sr/86Sr (0.703641–0.704629)、143Nd/144Nd (0.512941–0.512972) 和 206Pb/204Pb (18.493–18.940s) 同位素比率 表明至少涉及三种不同的 FOZO 型、EM1 型和 HIMU 型富集成分。结合主成分分析方法，OJP火山样品具有贫化N-MORB不相容元素和富集同位素的特殊地球化学成分可以用离轴脊-羽流相互作用模型来解释。由于强脊拉力的影响，离轴羽状岩浆地幔将流向脊轴并进行减压熔融，导致高度不相容元素耗尽，但由于相对较长的一半，同位素组成不变- 放射性元素的寿命。我们推测这些同位素富集的 N-MORB 型玄武岩可能是离轴脊-羽流相互作用的独家产物。涉及 EM1 型和 HIMU 型富集成分。结合主成分分析方法，OJP火山样品具有贫化N-MORB不相容元素和富集同位素的特殊地球化学成分可以用离轴脊-羽流相互作用模型来解释。由于强脊拉力的影响，离轴羽状岩浆地幔将流向脊轴并进行减压熔融，导致高度不相容元素耗尽，但由于相对较长的一半，同位素组成不变- 放射性元素的寿命。我们推测这些同位素富集的 N-MORB 型玄武岩可能是离轴脊-羽流相互作用的独家产物。涉及 EM1 型和 HIMU 型富集成分。结合主成分分析方法，OJP火山样品具有贫化N-MORB不相容元素和富集同位素的特殊地球化学成分可以用离轴脊-羽流相互作用模型来解释。由于强脊拉力的影响，离轴羽状岩浆地幔会流向脊轴并进行减压熔融，导致高度不相容元素耗尽，但由于相对较长的一半，同位素组成不变- 放射性元素的寿命。我们推测这些同位素富集的 N-MORB 型玄武岩可能是离轴脊-羽流相互作用的独家产物。结合主成分分析方法，OJP火山样品具有贫化N-MORB不相容元素和富集同位素的特殊地球化学成分可以用离轴脊-羽流相互作用模型来解释。由于强脊拉力的影响，离轴羽状岩浆地幔会流向脊轴并进行减压熔融，导致高度不相容元素耗尽，但由于相对较长的一半，同位素组成不变- 放射性元素的寿命。我们推测这些同位素富集的 N-MORB 型玄武岩可能是离轴脊-羽流相互作用的独家产物。结合主成分分析方法，OJP火山样品具有贫化N-MORB不相容元素和富集同位素的特殊地球化学成分可以用离轴脊-羽流相互作用模型来解释。由于强脊拉力的影响，离轴羽状岩浆地幔会流向脊轴并进行减压熔融，导致高度不相容元素耗尽，但由于相对较长的一半，同位素组成不变- 放射性元素的寿命。我们推测这些同位素富集的 N-MORB 型玄武岩可能是离轴脊-羽流相互作用的独家产物。OJP 火山样品中具有耗尽的 N-MORB 不相容元素和富集同位素的特殊地球化学成分可以通过离轴山脊-羽流相互作用模型来解释。由于强脊拉力的影响，离轴羽状岩浆地幔会流向脊轴并进行减压熔融，导致高度不相容元素耗尽，但由于相对较长的一半，同位素组成不变- 放射性元素的寿命。我们推测这些同位素富集的 N-MORB 型玄武岩可能是离轴脊-羽流相互作用的独家产物。OJP 火山样品中具有耗尽的 N-MORB 不相容元素和富集同位素的特殊地球化学成分可以通过离轴山脊-羽流相互作用模型来解释。由于强脊拉力的影响，离轴羽状岩浆地幔将流向脊轴并进行减压熔融，导致高度不相容元素耗尽，但由于相对较长的一半，同位素组成不变- 放射性元素的寿命。我们推测这些同位素富集的 N-MORB 型玄武岩可能是离轴脊-羽流相互作用的独家产物。离轴羽状岩浆地幔将流向脊轴并进行减压熔融，导致高度不相容元素耗尽，但由于放射成因元素的半衰期较长，同位素组成不变。我们推测这些同位素富集的 N-MORB 型玄武岩可能是离轴脊-羽流相互作用的独家产物。离轴羽状岩浆地幔将流向脊轴并进行减压熔融，导致高度不相容元素耗尽，但由于放射成因元素的半衰期较长，同位素组成不变。我们推测这些同位素富集的 N-MORB 型玄武岩可能是离轴脊-羽流相互作用的独家产物。