新聞動態(tài)廣州地化所、深地科學卓越創(chuàng)新中心揭示始新世末青藏高原下的亞洲陸殼再循環(huán)
俯沖帶將海洋玄武巖、海底沉積物和大陸地殼碎片運輸?shù)降蒯Ｉ钐帲橇私獾厍騼?nèi)部元素循環(huán)的關鍵。大洋板片俯沖帶的元素循環(huán)已被大量研究證實和熟知，但由于低密度大陸地殼物質(zhì)難以俯沖，且大陸俯沖過程中的通常缺乏幔源巖漿作用，因此大陸俯沖帶的元素循環(huán)過程一直缺乏有效約束。作為世界屋脊，青藏高原在新生代的隆升在東亞地區(qū)的地形地貌和區(qū)域氣候方面造成了深遠的影響。地球物理探測資料顯示，印度和亞洲大陸巖石圈當前都位于青藏高原之下，但是這些潛在的大陸物質(zhì)再循環(huán)的時間及其在青藏高原隆升和地幔物質(zhì)演化方面的角色作用卻缺乏有效認知手段和約束。
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、韋剛健研究員、茍國寧博士等與英國卡迪夫大學Andrew Kerr博士合作，選取羌塘北部靠近金沙江縫合帶的約改鉀質(zhì)火山巖為研究對象，通過巖石學、元素和Sr-Nd-Pb-B同位素地球化學及鋯石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約改鉀質(zhì)火山巖Sr-Nd-B同位素特征
1）羌塘北部始新統(tǒng)-漸新統(tǒng)約改鉀質(zhì)巖具有埃達克質(zhì)巖親合性微量元素特征、富集的Sr-Nd-Pb同位素和異常輕的B同位素特征（圖1）；
2）始新世末北羌塘鉀質(zhì)巖很可能源自地幔楔橄欖巖和陸殼碎片共同組成的mélange源巖（圖2）；
3）含大量沉積物組分的陸殼深俯沖脫流體過程可產(chǎn)生硼同位素分餾，大量富10B輕同位素組分將滯留或繼續(xù)深俯沖至地幔深部，并可能形成一個獨特的地幔儲層（圖2）；
4）大陸碰撞帶可能是重要的陸殼物質(zhì)再循環(huán)場所，B同位素可以有效示蹤陸殼物質(zhì)的深部再循環(huán)；
5）至少在始新世末之前，青藏板塊可能已經(jīng)疊置于亞洲大陸板塊之上，這將有助于理解早期高原隆升機制和過程（圖2）。
圖2始新世末亞洲大陸物質(zhì)再循環(huán)和俯沖通道混雜巖部分熔融示意圖
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 (41630208，91855215，41872062)，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., Gou, G.-N., Kerr, A.-C., Wang, Q.*, Wei, G.-J., Yang, J.-H., Shen, X.-M., (2021). B isotopes reveal Eocene mélange melting in northern Tibet during continental subduction. Lithos, 392-393，106146. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2021.106146
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（同位素地球化學國家重點實驗室供稿）
