中国科学院深海科学与工程研究所利用全海深载人潜水器“奋斗者”号，在马里亚纳海沟挑战者深渊采集的玄武岩开展系统的岩石学、矿物学、年代学和地球化学的研究，证实挑战者深渊俯冲板片为早白垩世太平洋板块（～125Ma），发现这些玄武岩具有印度洋型地幔域同位素特征，深化了对马里亚纳海沟形成和俯冲过程的认识。 本研究获得了如下重要认识：（1）早白垩世太平洋MORB发育印度洋型地幔域同位素特征。研究样品具有与其他西北太平洋MORB相似的微量元素和Hf同位素组成，但略微富集不相容元素，具有略微富集的Sr–Nd–Pb同位素组成，表现出印度洋型地幔域同位素特征。这些特征可能是地幔柱–洋中脊相互作用的产物。（2）马里亚纳海沟俯冲大洋板片在弧岩浆成分多样性形成过程中具有关键作用。研究明确了具有印度洋型地幔域同位素特征的早白垩世太平洋MORB是马里亚纳弧岩浆Pb元素组成的重要端元之一。（3）马里亚纳海沟最南部俯冲起始时间可能在～55Ma。挑战者深渊北部的一件弧前玄武岩（FAB）样品给出40Ar/39Ar年龄为55.0±3.0Ma，与IBM初始俯冲时间在误差范围内一致。科研人员考虑到以往研究样品采集深度均浅于7000m深度，马里亚纳海沟最南端俯冲起始时间可能提前到～55Ma前。近日，相关研究成果以Challenger Deep basalts reveal Indian-type Early Cretaceous oceanic crust subducting in the southernmost Mariana Trench为题，在线发表在《地质学》（Geology）上。论文链接样品采样位置及代表性海底岩石照片样品年龄及REE配分模式。西北太平洋洋中脊玄武岩（Pacific MORB）、马里亚纳弧前玄武岩（Mariana FAB）、翁通爪哇高原玄武岩（OJN basalt）和卡罗琳板块玄武岩（DSDP Site 57 basalt）等引用数据来自于GEOROC数据库，同图3。全岩Sr–Nd–Pb–Hf同位素特征