新聞動(dòng)態(tài)廣州地化所揭示印度大陸早期俯沖幾何學(xué)特征
印度與歐亞大陸的持續(xù)匯聚是青藏高原形成與演化的動(dòng)力來(lái)源，重建印度大陸運(yùn)動(dòng)學(xué)過(guò)程是認(rèn)識(shí)青藏高原演化動(dòng)力學(xué)機(jī)制重要前提。對(duì)于現(xiàn)今印度大陸巖石圈的俯沖形態(tài)，地球物理觀測(cè)已經(jīng)取得相對(duì)一致的研究結(jié)果，但對(duì)于印度-歐亞碰撞初期印度大陸巖石圈的俯沖特征還缺少精確限定。前人研究主要通過(guò)超高壓-高壓變質(zhì)巖石俯沖和折返過(guò)程中記錄的溫壓條件來(lái)重建印度大陸早期俯沖的幾何學(xué)特征，并認(rèn)為在印度-歐亞碰撞帶東部，早期的印度大陸為平坦俯沖模式。
鑒于俯沖的特提斯洋殼（87Sr/86Sr < 0.704, εNd(t) ≈ + 8）和印度陸殼（87Sr/86Sr > 0.730, εNd(t) < -10）在地球化學(xué)組成上存在明顯差異，其俯沖交代會(huì)形成不同地球化學(xué)特征的富集源區(qū)。同時(shí)，平坦俯沖會(huì)把俯沖物質(zhì)運(yùn)輸?shù)骄嚯x較遠(yuǎn)的位置，而陡俯沖運(yùn)輸物質(zhì)的距離較近。因此，通過(guò)巖漿巖的地球化學(xué)組成變化，可以識(shí)別印度俯沖陸殼的貢獻(xiàn)，結(jié)合巖漿巖的類型及其分布，可以進(jìn)一步制約印度大陸的俯沖角度。中科院廣州地化所的齊玥博士（現(xiàn)為博士后）和王強(qiáng)研究員等選取侵入雅魯藏布江縫合帶內(nèi)的冷布崗日巖基為研究對(duì)象（Fig. 1），開展了詳細(xì)的年代學(xué)、巖石學(xué)和地球化學(xué)研究。研究表明冷布崗日巖基主體形成于50-46 Ma，是地殼部分熔融的產(chǎn)物。其鋯石Hf同位素為-0.4--8.6，全巖87Sr/86Sri = 0.7094-0.7121，εNd(t) = -7.3--9.8，不同于具有新生特征的拉薩地殼和古老特征的印度地殼，而反映了兩端元混合的特征（Fig. 2）?？紤]到冷布崗日巖基位于印度-歐亞碰撞邊界，最容易受到印度陸殼物質(zhì)的影響，因此我們認(rèn)為冷布崗日巖基來(lái)源于印度與拉薩形成的混合地殼的重熔。通過(guò)統(tǒng)計(jì)~ 51 Ma東岡底斯帶中巖漿巖的類型、分布和鋯石Hf同位素，我們發(fā)現(xiàn)拉薩地塊內(nèi)的鎂鐵質(zhì)巖漿巖仍具有相對(duì)虧損的同位素組成，繼承了受早期俯沖洋殼釋放流體組分交代形成的富集地幔源區(qū)的特征，但并未受到后期印度陸殼俯沖物質(zhì)的影響。這表明印度大陸的富集組分并未運(yùn)輸?shù)嚼_地塊下部，指示了在印度-歐亞碰撞帶東段早期的印度陸殼俯沖可能為陡俯沖（Fig. 3）。
上述研究成果通過(guò)巖漿作用重建了板片的俯沖角度，研究成果發(fā)表在國(guó)際地學(xué)著名期刊《Geological Society of America Bulletin》上。該研究受到國(guó)家第二次青藏科考、國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)項(xiàng)目、中科院先導(dǎo)專項(xiàng)A和廣州地化所135項(xiàng)目的聯(lián)合資助。
（Qi, Y., Hawkesworth, C. J., Wang, Q., Wyman, D. A., Li, Z.X., Dong, H., Ma, T., Chen, F., Hu, W.L., and Zhang, X.Z., 2020, Syn-collisional magmatic record of Indian steep subduction by 50 Ma: GSA Bulletin. https://doi.org/10.1130/B35498.1）
圖1冷布崗日巖基地質(zhì)簡(jiǎn)圖及野外特征
圖2 冷布崗日巖基Sr-Nd-Hf同位素組成。
圖3 印度大陸早期俯沖構(gòu)造演化圖
同位素地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 & 科技與規(guī)劃處供稿
