王瑞教授团队：印度板片撕裂诱发的拉萨-喜马拉雅中新世碱性火山岩作用【GSAB】

发布时间：2023-09-19     作者：[科学研究院]陈曦    阅读：147次

板片撕裂是板片汇聚过程中物质循环和能量交换的重要方式。迄今为止已经有很多研究报道了大洋俯冲引发的板片撕裂，但是对于碰撞造山过程引发的大陆板片撕裂我们知之甚少。新近的深反射地震剖面和大地电磁数据显示，喜马拉雅-青藏高原地区下方印度板片发生了多条显著撕裂（图 1），为研究大陆板片撕裂提供了良好的对象。俯冲印度板片的撕裂对青藏高原的陆陆碰撞行为和深部过程、大陆地壳生长和区域成矿都有显著的影响。地球物理解译的最显著的T1撕裂与亚东-谷露裂谷（YGR）在空间上相对应。该裂谷边界断裂呈雁列式排列，断裂自拉萨地体向南切割了特提斯喜马拉雅沉积岩系和藏南拆离系。沿YGR在冈底斯以及喜马拉雅地区均发育显著的幔源钾质-超钾质岩浆活动，代表产物分别为羊应火山岩以及甲村煌斑岩。这些岩石样品对于理解陆陆碰撞带印度板片撕裂行为和深部过程有重要指示意义。

我院硕士留学生，来自哥斯达黎加的Esteban Jarquín（艾斯班）在导师王瑞教授的指导下，与团队博士生孙文瑞、罗晨皓、夏文杰一起合作交流，对羊应粗面岩和甲村煌斑岩开展了详细的地质年代学、地球化学以及矿物温压限定，深入研究了印度大陆板片撕裂过程和地质响应。主要取得以下创新性认识：

·        超钾质岩中辉石和金云母温度计显示岩浆温度高达1410℃，这表明岩石圈地幔的部分熔融主要归因于深部热流上涌，热流的产生可能与印度板片的撕裂有关。此外，结合前人的研究显示，冈底斯带内高Sr/Y花岗岩、高温-超高温变质作用和撕裂在时空分布上具有一致性，表明撕裂引起的热效应是控制该区域部分熔融并形成一系列相关岩浆活动和高温变质作用的主要诱因。

·         甲村煌斑岩是喜马拉雅地区中唯一出露的碱性火山岩，金云母Ar-Ar年龄为 ~13 Ma；而羊应粗面岩的锆石U-Pb年龄为 ~9 Ma。这些碱性火山岩的年龄差异为裂谷引发的岩浆活动时限提供了参考。我们推测印度板片撕裂引发的热事件至少持续了 4  Myr（图2）。

该研究得到了国家重点研发计划（2022YFF0800902）、国家自然科学基金杰青项目（42225204）和 111 引智基地项目（B18048）的资助。我校国际合作处为该留学生提供了诸多生活和学习上的帮助，在此一并感谢。

目前，相关研究成果已经发表在领域内高水平期刊《Geological Society of America Bulletin》上：Jarquín, E., Wang, R*., Sun, W-R., Luo, C-H. and Xia, W-J., 2023, Impact of slab tearing along the Yadong-Gulu rift on Miocene alkaline volcanism from the Lhasa terrane to the Himalayas, southern Tibet: Geological Society of America Bulletin, https://doi.org/10.1130/B36991.1.

全文链接：

https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/gsabulletin/article/doi/10.1130/B36991.1/627994/Impact-of-slab-tearing-along-the-Yadong-Gulu-rift

图 1. (A) 青藏高原区域地质图（标注为 T1 至 T3 的红色线条代表不同的撕裂，参考自： Li and Song (2018）。(B) 藏南拉萨地体-喜马拉雅地区地质图，红色标注显示了羊应火山岩和甲村火山岩的位置。

图 2. 构建的撕裂模型及藏南羊应（YY）和甲村（JC）岩石成因机制。(A) 三维模型图显示了撕裂与亚东-谷露裂谷之间的关系。(B) 沿着亚东-谷露裂谷的剖面图，显示了羊应和甲村火山岩的不同成因。