廣州地化所在示蹤印度板塊北向俯沖過程研究中取得進展

　　地球物理探測揭示，印度板塊和歐亞大陸碰撞后，印度大陸巖石圈目前已經俯沖到達拉薩地塊中北部之下。但是，俯沖的印度大陸何時已經到達現今的位置并不清楚。拉薩地塊后碰撞幔源超鉀質巖具有特別富集的同位素組成，其源區被廣泛認為受到了俯沖印度陸殼物質的交代富集。相應地，超鉀質巖漿作用被應用到追蹤印度板塊的俯沖過程。然而，拉薩地塊的超鉀質巖普遍具有中等的SiO2含量（并不是玄武巖），且其形成過程中很可能受到了拉薩地殼物質的明顯混染。此外，最新的地球物質資料也揭示出，印度大陸地殼物質并沒有大規模俯沖進入拉薩地塊下部。也就是說，拉薩地塊超鉀質巖地幔源區是否受到了印度大陸的交代，仍然是有疑問的。

　　針對上述問題，中國科學院廣州地球化學研究所巖石學學科組博士郝露露（現為中國科學技術大學博士后）、研究員王強及其合作者以拉薩地塊中部孔隆鄉粗面巖中新發現的鎂鐵質巖漿巖包體為研究對象（圖1），進行了系統的SIMS鋯石U-Pb年齡和O同位素、全巖主-微量化學和Sr-Nd-Pb同位素、礦物的主微-量元素、以及原位的單斜輝石Sr同位素等研究，揭示出這些包體具有如下重要特征：（1）包體的主要礦物組成（單斜輝石、金云母和透長石）與超鉀質巖類似，而且是巖漿斑晶，不是地幔捕擄晶；（2）相對于后碰撞超鉀質巖，包體具有類似的形成年齡（中新世：21.5 Ma）（圖2A）和微量元素特征，但具有更低的SiO2含量和略微較少富集的Sr-Nd同位素組成，其巖漿鋯石具有富集的O同位素組成（平均δ18O 是8.56 ± 0.26‰）（圖2B-D）；（3）包體的單斜輝石具有相對一致的Sr同位素組成（87Sr/86Sr = 0.709–0.714），與高Mg#單斜輝石平衡的熔體具有比包體全巖稍微低的微量元素含量（圖3）。

　　上述資料表明，孔隆鄉包體是從相對原始的超鉀質巖漿中結晶的，而且原始超鉀質巖漿具有明顯富集的同位素特征（圖2C-D和3A），其最終形成與幔源巖漿的自混合有關。結合拉薩地塊中部碰撞前鎂鐵質巖石的同位素特征（圖4），揭示該區地幔至少在中新世時已明顯受到了印度大陸物質的交代。這也進一步揭示出，印度大陸至少在中新世（約21.5 Ma）就已經俯沖到了拉薩地塊中部。

　　該項研究為印度板塊北向俯沖過程提供了新的巖石學和地球化學制約，相關研究2018年發表在國際地學期刊Geophysical Research Letters上。