近日，中科院青藏高原所碰撞隆升及影響團(tuán)隊(duì)研究員史仁燈等在青藏高原西部日土地區(qū)發(fā)現(xiàn)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(fā)表于國(guó)際地學(xué)期刊《巖石學(xué)》。

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(xué)特征的安山巖。最早在18世紀(jì)，被發(fā)現(xiàn)于西太平洋地質(zhì)學(xué)IBM帶（伊佐-玻寧-馬里亞納島弧帶）中的玻寧島。

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，玻安巖是“洋內(nèi)早期俯沖作用”的產(chǎn)物，是建立板塊構(gòu)造學(xué)的理論基石，并廣泛用于約束古大洋俯沖消減歷史，對(duì)探討地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制具有重要意義。

此前，在我國(guó)青藏高原腹地班公湖—怒江縫合帶陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了幾例玻安巖，它們被認(rèn)為是班公湖—怒江特提斯洋早期俯沖的產(chǎn)物。然而，近年來(lái)，在陸內(nèi)裂谷、洋底高原等非俯沖帶構(gòu)造環(huán)境也發(fā)現(xiàn)了玻安巖，這對(duì)玻安巖俯沖成因構(gòu)造背景機(jī)制提出了極大挑戰(zhàn)。

該論文的通訊作者史仁燈介紹，自2019年，研究團(tuán)隊(duì)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(duì)象，進(jìn)行了系統(tǒng)的野外地質(zhì)、巖相學(xué)、鋯石年代學(xué)和巖石地球化學(xué)相關(guān)工作。研究發(fā)現(xiàn)，日土玻安巖系火山巖整體呈熔巖流狀，覆蓋在強(qiáng)烈片理化蛇綠巖上，巖石呈致密塊狀、質(zhì)地新鮮，完全不同于強(qiáng)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(zhǎng)石、少量玻璃等構(gòu)成的基質(zhì)組成，具有富鎂、富硅、貧鈦的玻安巖系火山巖地球化學(xué)特征。它源于極度虧損的地幔源區(qū)，并受到了2-4%的地殼物質(zhì)混染作用影響，其形成年齡為7930萬(wàn)年左右，相當(dāng)于晚白堊世晚期，比班公湖-怒江特提斯洋的閉合時(shí)間晚約2000萬(wàn)年。綜合野外特征，研究團(tuán)隊(duì)判斷，這套玻安巖系火山巖與俯沖作用無(wú)關(guān)。

與全球典型玻安巖體和域內(nèi)巖漿巖特征對(duì)比，日土玻安巖系火山巖區(qū)別于“地幔柱作用”“陸內(nèi)裂谷作用”形成的玻安質(zhì)巖石，但與晚白堊世班公湖-怒江縫合帶內(nèi)拆沉作用導(dǎo)致殼幔相互作用形成的巖漿巖極為相似。結(jié)合該區(qū)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(wěn)、發(fā)生拆沉作用導(dǎo)致殼幔相互作用的結(jié)果。

史仁燈表示，此例陸內(nèi)玻安巖的發(fā)現(xiàn)，不僅在發(fā)展構(gòu)造巖漿作用方面具有重要的理論價(jià)值，而且為準(zhǔn)確界定青藏高原特提斯構(gòu)造域從洋殼俯沖到陸-陸碰撞轉(zhuǎn)換過(guò)程具有重要意義。