青藏高原發現首例非俯沖成因玻安巖系火山巖

近日，中科院青藏高原所碰撞隆升及影響團隊研究員史仁燈等在青藏高原西部日土地區發現首例非俯沖成因玻安巖系火山巖，為探討大洋俯沖及陸-陸碰撞造山提供新視角。該成果發表于國際地學期刊《巖石學》。

玻安巖是指具有尖晶石、橄欖石、輝石斑晶和高鎂、高硅、低鈦地球化學特征的安山巖。最早在18世紀，被發現于西太平洋地質學IBM帶（伊佐-玻寧-馬里亞納島弧帶）中的玻寧島。

傳統觀點認為，玻安巖是“洋內早期俯沖作用”的產物，是建立板塊構造學的理論基石，并廣泛用于約束古大洋俯沖消減歷史，對探討地球動力學機制具有重要意義。

此前，在我國青藏高原腹地班公湖—怒江縫合帶陸續發現了幾例玻安巖，它們被認為是班公湖—怒江特提斯洋早期俯沖的產物。然而，近年來，在陸內裂谷、洋底高原等非俯沖帶構造環境也發現了玻安巖，這對玻安巖俯沖成因構造背景機制提出了極大挑戰。

該論文的通訊作者史仁燈介紹，自2019年，研究團隊以西藏班公湖—怒江縫合帶西段的日土玻安巖系火山巖為研究對象，進行了系統的野外地質、巖相學、鋯石年代學和巖石地球化學相關工作。研究發現，日土玻安巖系火山巖整體呈熔巖流狀，覆蓋在強烈片理化蛇綠巖上，巖石呈致密塊狀、質地新鮮，完全不同于強烈變形蛇紋石化的蛇綠巖塊。

此外，該火山巖主要由普通輝石斑晶以及由普通輝石、斜長石、少量玻璃等構成的基質組成，具有富鎂、富硅、貧鈦的玻安巖系火山巖地球化學特征。它源于極度虧損的地幔源區，并受到了2-4%的地殼物質混染作用影響，其形成年齡為7930萬年左右，相當于晚白堊世晚期，比班公湖-怒江特提斯洋的閉合時間晚約2000萬年。綜合野外特征，研究團隊判斷，這套玻安巖系火山巖與俯沖作用無關。

與全球典型玻安巖體和域內巖漿巖特征對比，日土玻安巖系火山巖區別于“地幔柱作用”“陸內裂谷作用”形成的玻安質巖石，但與晚白堊世班公湖-怒江縫合帶內拆沉作用導致殼幔相互作用形成的巖漿巖極為相似。結合該區域深部地球物理特征，綜合分析表明，日土玻安巖系火山巖極可能是拉薩地體與羌塘地體碰撞以后巖石圈地幔加厚、失穩、發生拆沉作用導致殼幔相互作用的結果。

史仁燈表示，此例陸內玻安巖的發現，不僅在發展構造巖漿作用方面具有重要的理論價值，而且為準確界定青藏高原特提斯構造域從洋殼俯沖到陸-陸碰撞轉換過程具有重要意義。

相關論文信息：

日土玻安巖系火山巖成因模式圖

日土玻安巖系火山巖野外產出與巖相特征

研究團隊在班公湖畔觀察玻安巖與蛇綠巖塊野外接觸關系 中科院青藏所供圖