拉薩地體賽利普高鎂超鉀質(zhì)火山巖起源于印度板片向東撕裂
拉薩地體位于歐亞大陸最南緣，其廣泛分布的新生代超鉀質(zhì)火山巖為深入理解青藏高原隆升的深部過程和斑巖Cu-Au礦床的成礦機(jī)制提供了關(guān)鍵線索。目前，學(xué)者們對(duì)拉薩地體上超鉀質(zhì)巖的研究已經(jīng)取得了一些成果。但是，由于缺乏對(duì)代表原始巖漿成分的富鎂火山巖樣品的深入研究，這導(dǎo)致在巖石圈深部物質(zhì)組成、源區(qū)熔融誘發(fā)機(jī)制以及同期斑巖成礦機(jī)理等方面尚未形成廣泛共識(shí)。鑒于此，中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所碰撞隆升及影響團(tuán)隊(duì)張利云副研究員等選取拉薩地體西部賽利普富鎂超鉀質(zhì)火山巖（圖1），開展了系統(tǒng)的年代學(xué)和巖石地球化學(xué)研究。
研究結(jié)果表明：賽利普超鉀質(zhì)火山巖具有較高的氧化鎂 (5.6–11.4 wt%)和氧化鉀 (4.8–8.0 wt%)含量，且輕重稀土強(qiáng)烈分餾（圖2a）；火山巖中所含的鋯石具有較低的鉿同位素比值（圖2c），橄欖石具有較高的鈣含量（圖2d），證明其地幔源區(qū)是碳酸鹽化的石榴石輝石巖。火山巖具有與俯沖沉積物相似的微量元素特征（圖2b），表明石榴石輝石巖來源于俯沖沉積物的熔體與地幔橄欖巖反應(yīng)生成的含金云母的輝石巖。鋯石鈾—鉛年代學(xué)結(jié)果表明，賽利普超鉀質(zhì)火山巖的年齡約為2400萬年。結(jié)合已發(fā)表的數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)拉薩地體上超鉀質(zhì)巖由北西向南東有逐漸年輕化的趨勢(shì)（圖3）。綜合以上證據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)：漸新世-中新世俯沖的大陸板片由西向東的橫向撕裂誘發(fā)軟流圈地幔上涌，加熱亞洲富集巖石圈地幔，導(dǎo)致含金云母輝石巖發(fā)生熔融形成賽利普富鎂超鉀質(zhì)熔體，裂點(diǎn)可能恰好位于薄的大印度巖石圈與厚的克拉通印度巖石圈的轉(zhuǎn)換帶（圖4）。賽利普超鉀質(zhì)火山巖橄欖石斑晶結(jié)晶溫度為1250度（圖5a），與板片撕裂誘發(fā)軟流圈上涌的推測(cè)一致。
值得注意的是，賽利普超鉀質(zhì)火山巖的氧逸度低于同期的成礦斑巖（圖5b和5c），這表明超鉀質(zhì)巖漿的直接注入對(duì)斑巖的氧逸度影響不大。然而，超鉀質(zhì)巖漿上升過程中出熔的氧化流體，助熔下地殼堆晶硫化物，或搜刮上地殼成礦巖漿儲(chǔ)庫(kù)中的液滴硫化物，造成Cu、Au元素超常富集而形成斑巖礦床（圖6）。
上述研究成果以“Origin of the Oligocene–Miocene Sailipu ultrapotassic volcanic rocks in southern Tibet: Melting of Asian mantle pyroxenites triggered by eastward tearing of the subducting Indian continental slab”為題，近期發(fā)表在國(guó)際地學(xué)期刊《Geological Society of America Bulletin》。中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所在讀博士生劉林為論文第一作者，張利云副研究員為通訊作者。本研究得到第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究專項(xiàng)（2019QZKK0708）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（42372259）和中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略重點(diǎn)研究項(xiàng)目（XDA0430102）等的聯(lián)合資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1130/B37714.1
圖1 研究區(qū)位置
圖2a 稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解；2b 微量元素蛛網(wǎng)圖；2c 鋯石Hf同位素結(jié)果；2d 橄欖石中的Ca含量
圖3 拉薩地體新生代超鉀質(zhì)巖時(shí)空分布
圖4 拉薩地體超鉀質(zhì)巖巖石成因模型
圖5a 賽利普火山巖結(jié)晶溫壓條件；5b和5c 賽利普超鉀質(zhì)火山巖的氧逸度低于同期的成礦斑巖
圖6 超鉀質(zhì)巖漿上升的三種可能情形