新聞動態(tài)魏譯文、王強(qiáng)、張修政等-GSAB：巖漿底侵與地殼熔融對青藏高原早期隆升的重要貢獻(xiàn)
?青藏高原是地球上規(guī)模最大、海拔最高的新生代高原，其形成與演化深刻影響著亞洲季風(fēng)、水系格局、區(qū)域生態(tài)乃至全球氣候。因此，探明青藏高原的隆升機(jī)制，是理解地球深部過程與地表環(huán)境相互作用的關(guān)鍵。羌塘地塊被普遍認(rèn)為是青藏高原最早發(fā)生顯著隆升的核心構(gòu)造單元，然而關(guān)于高原早期隆升的驅(qū)動機(jī)制，長期以來缺少有效約束。多數(shù)模型強(qiáng)調(diào)地殼縮短的主導(dǎo)作用，但近年來不斷有證據(jù)表明，巖漿底侵和地殼部分熔融等深部巖漿過程，也可能是高原早期隆升的重要驅(qū)動力。理想的研究對象是形成于榴輝巖相條件下的下地殼包體，但下地殼樣品極難直接獲取，使得這一觀點(diǎn)長期缺乏直接的巖石學(xué)證據(jù)。在此背景下，源自加厚下地殼的低鎂埃達(dá)克質(zhì)巖便成為識別上述過程的關(guān)鍵替代對象。
?針對這一科學(xué)問題，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士魏譯文在王強(qiáng)研究員和張修政研究員的指導(dǎo)下，以青藏高原羌塘地塊東部囊謙地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的一套始新世低鎂埃達(dá)克質(zhì)巖為研究對象，系統(tǒng)開展了鋯石U–Pb年代學(xué)、全巖主微量元素與Sr–Nd同位素及鋯石Hf–O同位素分析（圖1）。研究表明，這套埃達(dá)克質(zhì)巖形成于約37.3–36.5 Ma，涵蓋石英二長斑巖和粗面斑巖，具有高Sr/Y和La/Yb比值、低Y和Yb含量以及低Mg#值和MgO含量等特征（圖2A-D）。尤為關(guān)鍵的是，與羌塘地塊中西部地區(qū)始新世埃達(dá)克質(zhì)巖富集的同位素組成不同，囊謙地區(qū)這套巖石的同位素組成顯示出虧損的特征：全巖(87Sr/86Sr)i?= 0.7051–0.7054，εNd(t)?= -0.23–+0.28，鋯石εHf(t)?= +5.3–+9.5，δ18O?= 4.8‰–6.0‰（圖2E-F）。這些特征指示其來源于新生增厚下地殼在榴輝巖相條件下的部分熔融。這一發(fā)現(xiàn)為青藏高原東部始新世時(shí)期存在顯著的巖漿底侵和新生增厚下地殼部分熔融作用提供了直接的巖石學(xué)證據(jù)。
?綜合地質(zhì)、地球化學(xué)、構(gòu)造和地球物理數(shù)據(jù)的分析，研究認(rèn)為，金沙江縫合帶下方以南傾的松潘–甘孜地塊陸內(nèi)俯沖作用為主導(dǎo)。這一陸內(nèi)俯沖過程可能觸發(fā)軟流圈上涌，為基性巖漿底侵及上覆增厚地殼的部分熔融提供了熱源驅(qū)動（圖3）。在此基礎(chǔ)上，研究進(jìn)一步整合高分辨率地震Vp/Vs成像剖面、碳酸鹽團(tuán)簇同位素古高程數(shù)據(jù)以及地殼均衡模擬，首次定量評估了巖漿底侵和地殼熔融對青藏高原早期隆升的貢獻(xiàn)。結(jié)果顯示，自晚始新世以來，巖漿底侵和地殼熔融對羌塘東部地區(qū)隆升的最大貢獻(xiàn)可達(dá)約32%（圖4）。
?這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了將高原早期生長單純歸因于地殼縮短的傳統(tǒng)認(rèn)識，揭示了深部巖漿作用在高原早期地形塑造中不可忽視的關(guān)鍵角色。本研究不僅為理解青藏高原的早期演化提供了新的視角，也為探討碰撞造山帶中巖漿作用與地表隆升的耦合機(jī)制提供了重要啟示。
?相關(guān)成果近期發(fā)表在地質(zhì)學(xué)主流期刊GSA Bulletin上。本研究受到國家自然科學(xué)基金（42322204）、深地國家科技重大專項(xiàng)（2024ZD1001103）和國家自然科學(xué)基金（42021002）的聯(lián)合資助。
?論文信息：Wei, Y.-W. (魏譯文), Wang, Q*. (王強(qiáng)), Zhang, X.-Z*. (張修政), Wang, J. (王軍), Xu, C.-B. (許傳兵), Xue, W.-W. (薛偉偉), Hu, W.-L. (胡萬龍), Liu, J.-H. (劉金恒) and Qiao, W. (喬偉), 2026, Quantifying magmatic underplating and crustal melting in early Tibetan Plateau uplift: GSA Bulletin. https://doi.org/10.1130/B38652.1.
圖1?研究區(qū)地質(zhì)圖
圖2?囊謙低鎂埃達(dá)克質(zhì)巖的地球化學(xué)特征：（A-B）埃達(dá)克質(zhì)特征判別；（C-D）Mg#值和MgO含量與不同類型埃達(dá)克質(zhì)巖和實(shí)驗(yàn)熔體對比；（E）全巖Sr-Nd同位素；（F）鋯石Hf-O同位素。
圖3 羌塘東部始新世埃達(dá)克質(zhì)巖的地球動力學(xué)與巖石成因解釋圖
圖4 基于密度的一維均衡地殼模型：（a）地震剖面位置；（b）巖石圈Vp/Vs剖面圖；（c）用于定量評估巖漿底侵與地殼部分熔融對高原隆升貢獻(xiàn)的均衡模型。
