橄榄石是上地幔中的主要矿物相，也是大多数地幔来源岩浆中早期结晶的矿物相。因此，橄榄石可以作为原始熔体成分、熔融条件和地幔源岩特征的指示剂（Foley et al., 2013）。此外，橄榄石结晶的晚期阶段记录了原始岩浆的改造过程，这可能由地壳混染和分数结晶导致（Casetta et al., 2023a; Gordeychik et al., 2021; Pilbeam et al., 2024）。由于这些属性，橄榄石已被广泛用于研究世界各地的基性和超基性岩浆活动，包括大火成岩省（LIPs）（Sobolev et al., 2005, Sobolev et al., 2007; Gurenko et al., 2009; Arndt et al., 2010; Herzberg, 2011; Herzberg et al., 2013; Bussweiler et al., 2016; Heinonen and Fusswinkel, 2017; Howarth and Harris, 2017; Jennings et al., 2017, Jennings et al., 2019; Iles et al., 2023; Soderberg and Wolff, 2023; Tappe et al., 2023）。例如，以橄榄石为重点的研究改善了我们对以下方面的理解：(1) 熔体源区的热条件，从而揭示地幔柱与大火成岩省之间是否存在联系（Coogan et al., 2014; Matthews et al., 2021）；(2) 地幔源岩特征，包括矿物学和氧化还原条件（Gibson, 2002; Fedortchouk, 2004; Sobolev et al., 2005, Sobolev et al., 2007; Herzberg and Starkey, 2016; Howarth and Harris, 2017; Kamenetsky et al., 2017; Tappe et al., 2023）；(3) 部分熔融的程度和深度（e.g., Matzen et al., 2017）；(4) 地幔非均质性和交代作用（Cordier et al., 2016; Gurenko et al., 2011; Howarth and Taylor, 2016; Shaikh et al., 2019）；(5) 地幔来源岩浆从深源区到地球表面的演化（Abersteiner et al., 2022; Casetta et al., 2023a; Howarth et al., 2025; Shaikh et al., 2021）；(6) 岩浆上升的时间尺度（Chakraborty, 2008; Jackson and Gibson, 2018; Casetta et al., 2023b）；(7) 大火成岩省形成过程中的地幔脱气（Barth and Plank, 2021; Nava et al., 2021）；(8) 地幔的水储量（Matveev and Stachel, 2007）；以及(9) 岩石圈稳定性（Peslier et al., 2010），以及几个其他固体地球研究领域。令人惊讶的是，在印度德干大火成岩省数十年的研究中，这种多功能矿物却是探索最少的，这可能是因为在这种特殊的洪泛火山省中，新鲜的橄榄石因稀有和快速蚀变而难以寻找。在少数几篇专门研究德干橄榄石的文章中，有Krishnamurthy et al. (2000)和Peters et al. (2017)。然而，德干橄榄石的微量元素特征仍未经探索，它们有很大的潜力为源岩特征和岩浆演化提供新的、独立的见解，超越了传统的岩块地球化学研究。
在本研究中，我们检验了橄榄石作为地球化学示踪剂的能力，以增进对德干熔岩地幔源区特征的理解，并探索与可能的地壳混染和分数结晶相关的演化趋势。我们对德干大火成岩省橄榄石的研究始于对文献中橄榄石数据的汇编，随后对德干大火成岩省西部孟买火山综合体（BVC）的橄榄石斑晶质岩脉进行了主量和微量元素分析（图1a, b, c）。这一数据汇编，连同我们的新橄榄石数据，使我们能够回顾德干大火成岩省中橄榄石明显稀少的现象，并对地幔源区提供约束。本文报道了德干大火成岩省中橄榄石斑晶的首次原位微量元素数据。此外，我们（1）识别了指示多阶段结晶的橄榄石共生组合，（2）提供了支持德干大火成岩省地幔柱成因的温度估计，（3）计算了压力和fO2值，（4）为德干熔岩的地幔源岩特征提供了约束，以及（5）评估了印度西部BVC苦橄岩和粗玄岩岩脉的岩浆演化。
