作為地球上最典型的碰撞造山帶之一，青藏高原是由不同地塊拼貼而成，其間發(fā)育多條縫合帶。班公湖-怒江縫合帶是位于青藏高原中部的一條重要縫合帶，代表班公湖-怒江特提斯洋的遺跡，其記錄了大洋俯沖-閉合的過程并且最終導(dǎo)致拉薩-羌塘地塊的碰撞以及青藏高原中部早期的隆升。然而，班公湖-怒江特提斯洋俯沖-閉合的精細(xì)過程及早白堊世時期巖漿大爆發(fā)事件的深部機(jī)制等科學(xué)問題仍然存在很大分歧。
針對上述科學(xué)問題，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士后胡萬龍、王強(qiáng)研究員 (通訊作者) 與合作者通過對青藏高原中部班公湖-怒江縫合帶中-東段班戈-東巧地區(qū)晚中生代巖漿巖 (圖1) 開展詳細(xì)的野外地質(zhì)、年代學(xué)、礦物學(xué)和巖石地球化學(xué)研究工作，并取得以下主要認(rèn)識：
(1) 中侏羅世 (169–164 Ma) 安山巖是在班公湖-怒江特提斯洋大洋板片南向回卷過程中，俯沖隧道中機(jī)械混合的混雜巖發(fā)生底辟熔融形成；結(jié)合研究區(qū)內(nèi)蛇綠巖 (188–148 Ma) 和古地磁學(xué)的研究結(jié)果，指示班公湖-怒江特提斯洋在中-晚侏羅世處于大洋俯沖階段 (圖2a)；
(2) 從南到北 (圖1b)，三個侵位于蛇綠巖之中侵入體幾乎同時形成于早白堊世晚期 (116–112 Ma)，這三個侵入體與同期其他侵入體共同切穿縫合帶及兩側(cè)拉薩-羌塘地塊，具有“釘合巖體”的特征，可以用來限定班公湖-怒江縫合帶中-東段的閉合上限，即在 ~115 Ma 之前已經(jīng)閉合 (圖3a)；
圖 1 (a) 青藏高原構(gòu)造單元劃分圖和 (b) 班戈-東巧地區(qū)地質(zhì)圖
圖注: 編號①的藍(lán)色虛線方框為中侏羅世安山巖的分布；編號②、③和④的藍(lán)色虛線方框為三個侵位于蛇綠混雜巖之中的侵入體；編號⑤的藍(lán)色虛線方框為鎂鐵質(zhì)巖墻的分布。
圖 2 中侏羅世弧巖漿巖形成 (a) 和早白堊世巖漿爆發(fā) (b) 的深部動力學(xué)模型
(3) 橫向上對比整個班公湖-怒江縫合帶巖漿巖、蛇綠巖、沉積地層學(xué)和古地磁學(xué)的研究結(jié)果，提出班公湖-怒江特提斯洋經(jīng)歷了穿時閉合過程，即在早白堊世晚期，縫合帶的中-東段已經(jīng)閉合，而其西段仍未閉合且處于活動狀態(tài) (圖3b)；
(4) 早白堊世含紫蘇輝石的鎂鐵質(zhì)巖墻 (120–115 Ma) 是由上涌軟流圈地幔熔體和上覆被交代的古老巖石圈地幔相互作用形成；在該時期班公湖-怒江縫合帶處于后碰撞板片斷離的構(gòu)造背景 (圖2b和4)；
圖 3 班公湖-怒江縫合帶巖漿巖年齡與分布
(5) 班戈-東巧巖漿巖剖面在 ~115 Ma 出現(xiàn)一個巖漿活動的峰期，與鎂鐵質(zhì)巖墻處于同一時期 (圖4a)，表明該期巖漿大爆發(fā)事件是在后碰撞板片斷離的背景下形成的 (圖2b)。在這個過程中，軟流圈地幔上涌并產(chǎn)生相當(dāng)量的玄武質(zhì)巖漿，為巖漿大爆發(fā)提供物質(zhì)和熱。
圖4 (a) 白堊紀(jì)巖漿巖年齡頻率直方圖和 (b) 全巖Nd同位素組成
相關(guān)研究成果發(fā)表在國際地球科學(xué)著名期刊《GSA Bulletin》、《Gondwana Research》和《Lithos》上。本研究獲得了國家自然科學(xué)基金（42021002, 91855215 和42102051）、青藏高原第二次科學(xué)考察（2019QZKK0702）和中國博士后科學(xué)基金 (2021M693189) 的聯(lián)合資助。
論文信息：
1. Hu, W.L. (胡萬龍), Wang, Q.* (王強(qiáng)), Tang, G.J. (唐功建), Qi, Y. (齊玥), Wang, J. (王軍), Yang, Z.Y. (楊宗永), Sun, P. (孫鵬), 2023a. First identification of Early Cretaceous mafic dikes in the Baingoin area, central Tibet: Implications for crust-mantle interactions and magmatic flare-up. Geological Society of America Bulletin (published online).
2. Hu, W.L. (胡萬龍), Wang, Q.* (王強(qiáng)), Yang, J.H. (楊進(jìn)輝), Hao, L.L. (郝露露), Wang, J. (王軍), Qi, Y. (齊玥), Yang, Z.Y. (楊宗永), Sun, P. (孫鵬), 2023b. Growth of the continental crust induced by slab rollback in subduction zones: Evidence from Middle Jurassic arc andesites in central Tibet. Gondwana Research, 117, 8–22.
3. Hu, W.L. (胡萬龍), Wang, Q.* (王強(qiáng)), Tang, G.J. (唐功建), Zhang, X.Z. (張修政), Qi, Y. (齊玥), Wang, J. (王軍), Ma, Y.M. (馬義明), Yang, Z.Y. (楊宗永), Sun, P. (孫鵬), Hao, L.L. (郝露露), 2022. Late Early Cretaceous magmatic constraints on the timing of closure of the Bangong–Nujiang Tethyan Ocean, Central Tibet. Lithos, 416–417, 106648.
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