冈底斯弧北部地壳演化过程研究获得新进展

2021.02.01 中国矿业新闻网

记者近日从中国地质调查局地质研究所获悉，该所研究员及其合作者对冈底斯弧北部巴松措和门巴地区约200Ma的岩浆岩进行了系统研究，在明确岩石成因和岩浆源区的基础上，探讨和细化了冈底斯弧北部地壳的演化过程，取得了一系列新认识。

拉萨地体晚三叠-早侏罗纪岩浆作用和地壳演化模式图

弧岩浆作用是大陆地壳生长的主要方式之一，其岩浆起源与性质是深入理解大陆地壳的形成和演化的关键。此次研究显示，冈底斯弧北部早侏罗世的岩浆岩包括巴松措地区约190Ma的闪长岩堆晶和约200Ma的花岗闪长岩堆晶，以及门巴地区约190 Ma的寄主花岗质岩石和同期的镁铁质包体。基于矿物组合、化学成分和全岩地球化学组成的研究，巴松措地区的岩浆岩是偏镁铁质安山质岩浆通过角闪石、斜长石和榍石的分离结晶作用形成的；门巴地区寄主花岗质岩石是安山质岩浆角闪石和斜长石分离结晶作用的产物。由于与寄主岩石具有相似的矿物组合和同位素地球化学组成，科研人员推测门巴地区镁铁质包体是与其寄主岩石同一母岩浆早期堆晶作用的产物。

研究表明，上述早侏罗世岩浆岩具有继承的幔源同位素特征。通过全岩同位素模拟计算，科研人员提出了含水洋壳和不同比例的大陆地壳物质在源区发生部分熔融产生具有该地球化学特征母岩浆的合理解释。结合前人发表的数据，冈底斯弧北部多期次（~215–170 Ma）岩浆岩记录了拉萨地体早中生代的地壳演化历史，即幔源物质的贡献随时间推移逐渐增多，具体表现为岩浆岩逐渐亏损的锆石Hf同位素组成上。

科研人员认为，冈底斯弧壳经历了一个幔源物质贡献随时间推移逐渐增加的过程；分离结晶作用是镁铁质岩浆包体的一种重要成因，而花岗质岩石具有的幔源地球化学特征可以是多解的。（董昕）