地球物理探測揭示，印度板塊和歐亞大陸碰撞后，印度大陸巖石圈目前已經(jīng)俯沖到達拉薩地塊中北部之下。但是，俯沖的印度大陸何時(shí)已經(jīng)到達現今的位置并不清楚。拉薩地塊后碰撞幔源超鉀質(zhì)巖具有特別富集的同位素組成，其源區被廣泛認為受到了俯沖印度陸殼物質(zhì)的交代富集。相應地，超鉀質(zhì)巖漿作用被應用到追蹤印度板塊的俯沖過(guò)程。然而，拉薩地塊的超鉀質(zhì)巖普遍具有中等的SiO2含量（并不是玄武巖），且其形成過(guò)程中很可能受到了拉薩地殼物質(zhì)的明顯混染。此外，最新的地球物質(zhì)資料也揭示出，印度大陸地殼物質(zhì)并沒(méi)有大規模俯沖進(jìn)入拉薩地塊下部。也就是說(shuō)，拉薩地塊超鉀質(zhì)巖地幔源區是否受到了印度大陸的交代，仍然是有疑問(wèn)的。
       針對上述問(wèn)題，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室巖石學(xué)學(xué)科組郝露露博士（現為中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士后）、王強研究員及其合作者以拉薩地塊中部孔隆鄉粗面巖中新發(fā)現的鎂鐵質(zhì)巖漿巖包體為研究對象（圖1），進(jìn)行了系統的SIMS鋯石U-Pb年齡和O同位素、全巖主-微量化學(xué)和Sr-Nd-Pb同位素、礦物的主微-量元素、以及原位的單斜輝石Sr同位素等研究，揭示出這些包體具有如下重要特征：（1）包體的主要礦物組成（單斜輝石、金云母和透長(cháng)石）與超鉀質(zhì)巖類(lèi)似，而且是巖漿斑晶，不是地幔捕擄晶；（2）相對于后碰撞超鉀質(zhì)巖，包體具有類(lèi)似的形成年齡（中新世：21.5 Ma）（圖2A）和微量元素特征，但具有更低的SiO2含量和略微較少富集的Sr-Nd同位素組成，其巖漿鋯石具有富集的O同位素組成（平均δ18O 是8.56 ± 0.26‰）（圖2B-D）；（3）包體的單斜輝石具有相對一致的Sr同位素組成（87Sr/86Sr = 0.709–0.714），與高M(jìn)g#單斜輝石平衡的熔體具有比包體全巖稍微低的微量元素含量（圖3）。

圖1 青藏高原地質(zhì)簡(jiǎn)圖

 圖2 孔隆鄉鎂鐵質(zhì)包體的（A）SIMS鋯石U-Pb年齡；（B）全巖TAS圖解；（C）SIMS鋯石O同位素；（D）全巖Sr-Nd同位素

 圖3 孔隆鄉鎂鐵質(zhì)包體的（A）單斜輝石的原位Sr同位素；（B）模擬的與單斜輝石平衡的熔體稀土元素組成

       上述資料表明，孔隆鄉包體是從相對原始的超鉀質(zhì)巖漿中結晶的，而且原始超鉀質(zhì)巖漿具有明顯富集的同位素特征（圖2C-D和3A），其最終形成與幔源巖漿的自混合有關(guān)。結合拉薩地塊中部碰撞前鎂鐵質(zhì)巖石的同位素特征（圖4），揭示該區地幔至少在中新世時(shí)已明顯受到了印度大陸物質(zhì)的交代。這也進(jìn)一步揭示出，印度大陸至少在中新世（約21.5 Ma）就已經(jīng)俯沖到了拉薩地塊中部。

圖4 拉薩地塊中部碰撞前后的幔源巖漿巖同位素組成對比

         該項研究為印度板塊北向俯沖過(guò)程提供了新的巖石學(xué)和地球化學(xué)制約，相關(guān)研究2018年發(fā)表在國際地學(xué)著(zhù)名期刊Geophysical Research Letters上。

論文信息：

Hao, L.-L., Wang, Q.*, Wyman, D. A., Qi, Y., Ma, L., Huang, F., Zhang, L., Xia, X. P., Ou, Q. (2018). First identification of mafic igneous enclaves in Miocene lavas of southern Tibet with implications for Indian continental subduction. Geophysical Research Letters, 45, 8205–8213. https://doi.org/10.1029/2018GL079061