自然资源部第一海洋研究所石学法研究员团队对西太平洋Hemler、Vlinder和Il’ichev海山研究发现，这些海山并非来自于地幔柱的直接熔融，而是分散在软流圈中的地幔柱物质在岩石圈裂隙处减压熔融的产物。该项研究成果发表于《中国科学：地球科学》中英文版2024年第6期。
大洋板内岩浆作用的成因对地球深部动力学研究具有重要意义，通常被认为与地幔柱有关。“地幔柱假说”能很好地解释空间分布窄、年龄随空间位置线性变化的火山链成因，如Louisville和Hawaiian-Emperor火山岛链。但西太平洋很多板内火山群的空间分布广、年龄-位置关系杂乱（图1），很难用经典的地幔柱理论来解释，其成因存在较大争议。
基于板块绝对运动模型恢复的Rarotonga和Samoa热点运移轨迹穿过麦哲伦海山群. 麦哲伦海山群Ioah(87.1Ma)、Pako(91.3Ma)和Vlinder造盾期(95.2Ma)三座海山形成一条短寿命、年龄随空间位置线性变化的火山链——麦哲伦海山链. 板块构造恢复结果表明, 麦哲伦海山链可以追溯到位于南太平洋第三纪的Cook-Austral群岛区域, 最有可能来源于Rarotonga地幔柱的直接熔融
该团队对西太平洋麦哲伦海山群的Hemler、Vlinder和Il’ichev海山熔岩进行了40Ar-39Ar年代学、元素以及Sr-Nd-Pb-Hf同位素分析，研究结果表明Hemler（100.1Ma）、Vlinder造盾前（100.2Ma）和造盾期后（87.5Ma）以及Il’ichev（56.4Ma）海山熔岩的年龄明显偏离了南太平洋Macdonald、Arago、Rarotonga和Samoa热点的运移轨迹（图1），因此它们并非来源于深部地幔柱的直接熔融。Hemler、Vlinder和Il’ichev海山熔岩的Sr-Nd-Pb-Hf同位素显示EM1（1型富集地幔）特征；Vlinder和Hemler海山熔岩的同位素组成与南太平洋Rarotonga地幔柱成分相似（图2）。虽然产出于同一座海山，Il’ichev碱性玄武岩与碧玄岩的同位素组成明显不同：前者具有更为亏损的Sr-Nd-Hf同位素特征；碧玄岩的同位素组成与Rarotonga地幔柱成分相似，而碱性玄武岩则与Cook-Austral群岛区域热点成分都不同（图2）。
图2 Hemler、Vlinder和Il’ichev海山熔岩的Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成
该团队提出在中白垩世时，当麦哲伦海山群所在的太平洋板块经过Rarotonga地幔柱所在的流线区域时，Rarotonga地幔柱直接熔融形成Vlinder（造盾期）、Pako和Ioah火山（麦哲伦海山链）；Rarotonga地幔柱物质到达岩石圈底部时会在横向上扩散，并随着地幔对流分散在该区域附近的软流圈中，并在岩石圈断裂带处发生减压熔融，形成Vlinder造盾前和造盾期后和Hemler海山熔岩（图3）。Il’ichev海山碱性玄武岩和碧玄岩是岩石圈裂隙诱发的软流圈中不均一富集组分熔融的产物，这种富集组分可能是滞留在软流圈中的地幔柱物质，也可能是残留在软流圈中的再循环的地球表层物质。
EM1型Rarotonga地幔柱熔融形成年龄随空间位置线性变化的麦哲伦海山链(95.2Ma Vlinder造盾期、91.3Ma Pako和87.1Ma Ioah海山). 分散在软流圈地幔中不均一的富集组分在岩石圈断裂带位置发生减压熔融，形成与热点无关的海山，如Vlinder造盾前(100.2Ma)和造盾期后(87.5Ma)和Hemler(100.1Ma)海山
