廣州地化所同碰撞淡色花崗巖成因研究取得進展

　　淡色花崗巖是造山帶常見的花崗巖類型，因其暗色礦物含量較低（通常＜5%）而得名。淡色花崗巖通常表現為高的SiO2、Al2O3含量與較低的鐵鎂和微量元素含量，以及過鋁質特征（A/CNK＞1.1）。此外，淡色花崗巖通常富含電氣石、白云母和石榴石等過鋁質礦物，因此傳統上被認為是地殼沉積物部分熔融的產物。作為世界上典型的陸陸碰撞造山帶，青藏高原喜馬拉雅地區分布有大面積的始新世至中新世淡色花崗巖。長期以來，這些淡色花崗巖也被認為是同碰撞造山作用的標志性巖石。然而，近年來的研究指出，喜馬拉雅淡色花崗巖可能晚于印度-歐亞主碰撞期，并且有大量的研究顯示，這些淡色花崗巖可能是不同來源的巖漿經過高分異、高演化的產物，且與稀有金屬礦床密切共生。盡管淡色花崗巖具有重要的動力學和成礦意義，但其源區、成因和構造意義等方面還存在很大的爭議，是巖石學研究的重要科學問題之一。

　　針對上述問題，中國科學院廣州地球化學研究所巖石學學科組副研究員馬林、研究員王強及其合作者對早古新世（63~57 Ma）拉薩南部岡底斯中東段正嘎地區新發現的石榴石二云母花崗巖及與之伴生的黑云母花崗巖，開展了巖石成因和大陸碰撞早期的動力學構造背景的研究。黑云母花崗巖與二云母花崗巖同期形成并呈共生關系。黑云母花崗巖表現為高硅（70-73 wt.%）準鋁質和略微虧損Sr-Nd同位素（[87Sr/86Sr]i=0.7049~0.7050、εNd(t)=+0.5~+1.2）和略低的鋯石δ18O值（5.6‰~6.9‰）等特征，指示其源自于新生下地殼與少量古老地殼混合源區的部分熔融。二云母花崗巖表現為相似的同位素特征（[87Sr/86Sr]i=0.7037~0.7050、εNd(t)=+0.4~+0.8和鋯石δ18O=5.5‰~7.3‰），以及更高的SiO2（73-76 wt.%），極低的TiO2、MgO、FeO、CaO含量和過鋁質特征。結合野外共生關系，表明石榴石二云母花崗巖源自黑云母花崗巖巖漿在中地殼巖漿房的高度演化，其中的石榴石和白云母源自黑云母與高分異的富錳鋁巖漿的相互作用，并得到了石榴石成分和結構的證實。該研究為淡色花崗巖的高分異成因提供了重要的巖石學證據。

　　結合已有資料，該研究也證明了印度大陸可能在早古新世與拉薩地塊中段率先發生接觸，新特提斯洋俯沖板片在同期的板片后撤導致了碰撞帶兩側的重要的地殼深熔和麻粒巖相變質；這一過程為理解青藏高原早期軟碰撞和后期演化提供了重要信息和制約，也能夠為解釋全球其他大型會聚造山帶中異常熱的地殼和巖石圈地幔提供參考。

　　相關研究成果發表在巖石學領域期刊Journal of Petrology上。

　　青藏高原南部早古新世同碰撞地殼深熔和動力學模型示意圖