研究人員提出板片拉力引發被動陸緣巖漿作用

2020-09-29 中科院之聲

板塊構造解釋了地球上產生於大洋中脊或俯衝帶的絕大部分巖漿作用，而遠離俯衝帶的板內巖漿作用常常與地幔柱或其它深部地幔過程有關。傳統觀點認為，大陸裂解之後形成的被動陸緣通常被認為是穩定的、沒有巖漿活動的。因此，被動陸緣巖漿作用的例子非常少，人們對其與板塊構造的關係知之甚少。

近日，中國科學院廣州地球化學研究所巖石學研究團隊副研究員但衛、研究員王強及合作者在青藏高原中部發現了中三疊世的被動陸緣巖漿作用。青藏高原中部由松潘-甘孜、北羌塘和南羌塘組成（圖1）。在南羌塘北緣分布有面積超過4000 km2的基性巖牆群，離子探針鋯石U-Pb精確定年表明其形成於~239 Ma，早於南、北羌塘中間的古特提斯洋閉合的時間（~233 Ma），表明其形成於被動陸緣環境。地球化學研究表明，這期巖漿作用既不是地幔柱成因，也與巖石圈拆沉作用無關。而在區域上，這期巖漿活動與古特提斯洋板片回撤導致的松潘-甘孜弧後盆地的形成同期。因此，大洋一側板片回撤導致的增強板片拉力可以在大洋另一側的被動陸緣產生強烈的伸展作用和巖漿活動（圖2）。

研究指出，這種被動陸緣巖漿可以在大洋中脊俯衝之後、大洋進入消亡階段產生。被動陸緣巖漿的較少報導可能與其在造山過程中被俯衝至地幔有關；另一種可能性是一些大陸邊緣的巖漿活動被錯誤解釋為與俯衝有關的弧巖漿。這項研究成果提供了板內巖漿作用（包括被動陸緣巖漿作用）在板塊構造體制下的另一種動力學解釋，對於研究特提斯洋單向裂解的動力學過程和機制有一定的啟示意義。

研究成果近期發表於國際地球科學期刊Geology。該項研究獲得了青藏高原第二次科學考察（2019QZKK0702）和國家自然科學基金（91855215、41630208）的資助。

圖1 青藏高原羌塘基性巖牆群分布簡圖

圖2 青藏高原中部在中二疊世和中三疊世的演化模式圖

來源：中國科學院廣州地球化學研究所

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