新聞動態(tài)廣州地化所、深地科學卓越創(chuàng)新中心揭示青藏高原羌塘體塊碰撞前屬性與演化
全球的大型碰撞造山帶通常包含多個碰撞前增生地體，這些增生地體的性質(zhì)在很大程度上決定了整個造山帶的性質(zhì)和大陸碰撞與隨后的發(fā)展演化。印度-亞洲大陸的碰撞和青藏高原的隆升被認為是近億年全球最大的地質(zhì)事件，是大陸碰撞與地質(zhì)演化研究最理想的天然實驗室。與印度大陸碰撞前的亞洲大陸是由松潘甘孜、羌塘、拉薩等地塊依次增生組成，這些地體性質(zhì)各異，對其碰撞前屬性的認識是理解青藏高原大陸碰撞及后碰撞地質(zhì)變形演化的重要前提。然而，由于缺少碰撞前幔源巖漿巖等深部“巖石探針”的約束，青藏高原核心羌塘北部地塊的碰撞前屬性及演化一直是研究空白，成為青藏高原的隆升演化機制在近百年的研究后仍是未知之謎的原因之一。
針對上述問題，中國科學院廣州地球化學研究所、深地科學卓越創(chuàng)新中心馬林副研究員，王強研究員、唐功建研究員與英國卡迪夫大學Andrew Kerr博士合作，選取羌塘北部靠近金沙江縫合帶的邦達措鈉質(zhì)基性巖漿巖為研究對象（圖1），通過巖石學、地球化學及鋯石U-Pb定年工作，取得了以下認識：
圖1 青藏高原羌塘地塊北部邦達措鈉質(zhì)輝綠巖與玄武巖和巖相學照片
1） 邦達措鈉質(zhì)基性巖石形成于晚中生代，可分為晚侏羅世（148 Ma）和晚白堊世（90 Ma）兩期，都具有明顯的洋島玄武巖地球化學特征，例如，富集不相容元素Nb（高達139ppm）和輕稀土元素等；
2） 羌塘北部地幔在碰撞前經(jīng)歷了兩階段演化：晚侏羅世平坦俯沖的班怒特提斯或新特提斯洋平坦俯沖導致海洋沉積物和洋殼殘片堆積于羌塘北部之下，并交代形成北羌塘碳酸鹽質(zhì)巖石圈地幔，地幔溫度為1225-1240℃，深度為90-100 km（圖2）；
3） 晚白堊世由于俯沖板片擾動，疊置增厚的北羌塘巖石圈發(fā)生拆沉，導致軟流圈部分熔融上涌并與先存的碳酸巖質(zhì)巖石圈地幔發(fā)生相互作用，地幔溫度為1331-1345℃，深度為70-80 km（圖2）；
4） 羌塘北部在大陸碰撞前存在一個相對高溫且軟弱的繼承的碳酸質(zhì)巖石圈地幔。羌塘北部新生代的富集地幔更可能是晚白堊世后亞洲大陸俯沖的產(chǎn)物。這些認識將有助于進一步理解青藏高原新生代多地體碰撞系統(tǒng)的地質(zhì)特征和隆升機制。
圖2 羌塘北部晚中生代邦達措鈉質(zhì)基性巖的地幔潛能溫度和壓力估算
研究成果近期發(fā)表于國際期刊《Lithos》上，該項研究成果獲得了國家自然科學基金項目 (41872062，91855215，41630208)，國家第二次青藏高原科考（2019QZKK0702），中科院戰(zhàn)略性先導科技專項 (A) (XDA2007030402)，國家重點研發(fā)計劃 (2016YFC0600309)，中科院青年創(chuàng)新促進會（2017404）的資助。論文信息如下：
Ma, L., Wang, Q., Kerr, A. C., Tang, G.‐J., (2021). Nature of the pre-collisional lithospheric mantle in Central Tibet: Insights to Tibetan Plateau uplift. Lithos, 388-389，106076. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2021.106076
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同位素地球化學國家重點實驗室&科技與規(guī)劃處 供稿
