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JAES: 藏南拉萨地块始新世地壳增厚过程研究
来源:科技与成果转化处 | 发布日期:2012-09-07

地球物理研究表明青藏高原南部地区(包括喜马拉雅北部和拉萨地块南部)具有地球上最厚的大陆地壳,可达70公里以上,约是大陆平均地壳厚度的两倍。一般认为该巨厚地壳的形成与印度-欧亚板块的陆陆碰撞及其后印度板块继续向北运动有关。然而,对于地壳增厚机制却存在很大争议,主要模型有印度大陆挤压导致亚洲大陆地壳均匀增厚、印度大陆地壳注入和印度大陆岩石圈俯冲等几种。以上争议的存在很大程度上是由于对该地区地壳增厚时间和具体过程了解的不足。

地质与地球物理研究所岩石圈演化研究室博士后纪伟强与合作导师吴福元研究员等针对上述问题,选取了拉萨地块南部冈底斯岩基花岗岩进行研究。Sr/Y和La/Yb比值是常用的可以反映岩浆来源深度的地球化学参数,对于地壳熔融成因的花岗岩,该参数随时间的变化则可以限制地壳厚度的演化特征。冈底斯岩基自古新世至始新世(65-34Ma)发育了连续的花岗岩岩浆活动,因此可以利用不同时期花岗岩反映的地壳厚度信息来探讨研究区地壳演化特征。

 图1:随岩石年龄变年轻,其Sr/Y和La/Yb比值逐渐增加,反映了地壳增厚过程的发生。

 图2:随着岩石年龄变年轻,其锆石Hf同位素组成逐渐降低,反映了古老富集物质的加入,本文认为是俯冲的印度陆壳物质的加入。

研究表明:(1)古新世花岗岩具有正常厚度地壳部分熔融的特征,反映当时不存在明显增厚的地壳;(2)早始新世至始新世末,研究区地壳具有连续增厚的特点,从约51 Ma开始已经存在局部增厚的地壳;(3)伴随地壳增厚过程,花岗岩锆石同位素组成具有逐渐降低的趋势。根据地壳增厚时间和特征研究,他们的研究认为地壳增厚过程与早期玄武质岩浆底侵、印度大陆物质加入和印度大陆挤压等作用相关。

该研究成果近期发表在国际知名的地质学期刊Journal of Asian Earth Sciences上(Ji et al. Early Eocene crustal thickening in southern Tibet: New age and geochemical constraints from the Gangdese batholith. Journal of Asian Earth Sciences. 2012, 53: 82-95)。

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