板块俯冲过程中pb的活动性很强，岛弧岩浆岩的pb主要来自俯冲板片，其pb同位素组成则主要反映俯冲板片，而非弧下地幔的特征。与pb相对应的是，流体不活动的hf-nd同位素，更倾向于示踪岛弧地幔的地球化学特征。对于流体交代地幔来源的岛弧岩浆，其pb同位素和hf-nd同位素则分别反映俯冲板片和弧下地幔的同位素组成。对于俯冲板片部分熔融形成的埃达克岩，其pb和hf-nd同位素则均反映俯冲板片的特征。菲律宾中部宿务（cebu）岛kansi地区的126-118ma岛弧火山岩具有太平洋型的pb同位素特征，指示其源区中的俯冲组分主要来源于太平洋板块。而其hf-nd同位素组成却显示其地幔同位素组成为太平洋—印度洋过渡型。因此，该区126-118ma的kansi岛弧火山岩的形成指示了早白垩时期古太平洋板块向太平洋—印度洋过渡型地幔的俯冲。kansi地区随后的110ma埃达克质闪长斑岩同样具有太平洋型的pb同位素特征，指示了俯冲的太平洋板块随后发生了部分熔融。与此相区别的是，在邻区（lutopan地区的atlas大型斑岩铜矿）随后形成的致矿埃达克质闪长斑岩（109-107ma）却显示出了印度洋型的pb同位素（dupal pb同位素异常）和hf-nd同位素组成，这又指示了具有印度洋型同位素特征的新特提斯板片东部的俯冲和部分熔融。110ma以后整个菲律宾岛弧的岛弧火山岩均显示了具有dupal异常的印度洋型pb同位素特征，说明菲律宾岛弧的构造体制由110ma以前的太平洋板块俯冲主导转变为了110ma以后的新特提斯板块俯冲。
相关成果发表在geochimica et cosmochimica acta上。该工作得到了中科院战略性先导科技专项、国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国后科学基金等联合资助。
菲律宾岛弧区域构造简图
菲律宾岛弧岩浆岩pb同位素组成及其随时间演化特征
菲律宾岛弧早白垩时期构造转换示意图
研究团队单位：海洋研究所
