青藏高原东南缘后碰撞火山岩地幔源区的转换及其与同期变形作用的构造联系

2022-07-29
地球所

  印度板块与欧亚板块自65-55 Ma以来的持续碰撞在青藏高原内部及其东南缘发育一系列大型走滑断裂,并伴有多期碱性岩浆作用(图1)。前人针对走滑断裂的启动和终止时间、位移量和滑动速率、以及晚始新世和中新世之后碱性岩的岩浆源区及其构造意义的研究已取得显著成果,但构造变形在岩浆喷发/侵位过程中所扮演的角色的却知之甚少。

  图1青藏高原及其邻区断裂及其岩浆岩分布特征

  中国地震局地质研究所新构造与年代学实验室张会平研究员课题组成员康欢博士,联合国内多家机构的学者,以哀牢山-红河剪切带内发育的后碰撞岩浆岩为研究对象,系统开展全岩地球化学及锆石U-Pb-Hf同位素分析,结果表明带内存在32-17 Ma玄武质岩石,且其兼具软流圈和富集岩石圈地幔地球化学特征。区域后碰撞岩浆岩岩石组合、年代学和地球化学特征,结合哀牢山-红河剪切带左旋走滑历史,揭示后碰撞碱性岩分为三期>32 Ma、32-17 Ma和<17 Ma(图2)。>32 Ma钾质-超钾质岩为区域大陆岩石圈底部对流减薄背景下软流圈上涌加热残余岩石圈地幔及加厚下地壳部分熔融的产物,而<17 Ma形成于伸展背景下软流圈上涌、减压熔融。结合带内兼具软流圈和富集岩石圈地幔地球化学特征的32-17 Ma玄武岩,揭示自40 Ma以来区域镁铁质岩石的地幔源区发生了剧烈的改变(图3和4)。32-17Ma基性岩地球化学特征揭示岩石圈尺度的哀牢山-红河剪切带为运输岩浆和热量的通道(图4)。这一发现不仅解释了青藏高原东南缘与大型走滑断裂同期发育的岩浆岩的喷发机制,同时也为理解断裂与岩浆岩侵位/喷发提供了新启示。

  图2滇西哀牢山-红河剪切带岩浆岩展布

  图3滇西哀牢山-红河剪切带岩浆岩Sr-Nd同位素特征

  图4滇西哀牢山-红河剪切带构造活动及其与岩浆岩的关系

  该研究成果以“A shift of mantle sources for the post-collisional lavas and tectonic links with synchronous deformation in the SE Tibetan Plateau”为题,近期发表在国际地学权威学术期刊Chemical Geology。第一作者为中国地震局地质研究所新构造与年代学实验室康欢博士。全文链接:https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2022.121009

  本研究获得国家自然科学基金项目(42173047、 41502212)、国家重点研发计划(2020YFA0714800)、以及中央级公益性科研院所基本科研业务专项(IGCEA2131)等的联合资助。

  引用自:https://www.eq-igl.ac.cn/kydt/info/2022/37274.html