青藏高原东缘贡嘎山-折多山花岗质侵入杂岩的成因：对地壳流的指示意义

Eastern margin of the Tibet Plateau has thickened crust and is keeping rapid uplift nowadays. Geophysical and other studies suggest that middle-lower crustal flow may exist and results in the crustal thickening and rapid uplift, and propose the stream of crustal materials flows from Qiangtang Block to southeastern margin of the Tibet Plateau, which lacks geological and petrological studies and evidence. This proposal studies the Mesozoic-Cenozoic Gongga-Zheduoshan granitoid intrusive complex on the eastern margin of the Tibet Plateau. Systematic field geological, petrological, whole-rock geochemical, zircon U-Pb-Hf-O isotopic, apatite-plagioclase Sr isotopic, and monazite-titanite Nd isotopic studies will be conducted for the Gongga-Zheduo granitoid intrusive complex. On the basis of these analyses, we will investigate the lithological assemblages, spatial distribution, and formation ages of the granitoid rocks formed during different periods, and further meticulous depict the feature and nature of the magma source and P-T condition during partial melting. We will explore the changes of magma source and heat source of magmatism, aiming to understand more about the deep crustal compositions and thermal conditions, and further discuss the formation mechanisms of magma and determine the relationship between the Cenozoic magmatism and strike-slip faults. By understanding the temporal and spatial variations of the geochemical features of magma sources, we can limit the possible middle-lower crustal flow in the eastern margin of the Tibet Plateau from petrological and geochemical perspectives, and discuss the uplift mechanisms of the eastern margin of the Tibet Plateau.

青藏高原东缘具有加厚的大陆地壳且处于快速隆升阶段，地球物理学等研究显示可能存在的中下地壳流是导致该地区地壳加厚和隆升的主要原因，并认为中下地壳流从羌塘地块向青藏高原东南缘流动，但缺少地质学和岩石学方面的研究和证据。本项目拟以贡嘎山-折多山中生代-新生代花岗质侵入杂岩为研究对象，通过剖面地质学、岩石学、全岩和单矿物地球化学、锆石U-Pb-Hf-O同位素、磷灰石和斜长石Sr同位素、独居石和榍石Nd同位素的系统研究，确定贡嘎山-折多山花岗质侵入杂岩不同时期的岩石组合及其时空分布，精细刻画不同时期岩浆的源区特征和岩浆形成的温压条件，探究岩浆源区和热源随时间的变化，获得不同时期地壳深部成分与地壳深部热状态等信息，讨论不同时期岩浆的形成机制，限定新生代岩浆作用与走滑断层的关系，通过岩浆源区组成的时空对比，从岩石学和地球化学角度限定青藏高原东缘是否存在中下地壳流，并探讨青藏高原东缘隆升的机制。

青藏高原东缘具有加厚的大陆地壳并经历了新生代的快速隆升，地球物理学等研究显示可能存在的中下地壳流是导致该地区地壳加厚和隆升的主要原因，并认为中下地壳流从羌塘地块向青藏高原东南缘流动，但缺少地质学和岩石学方面的研究和证据。青藏高原东缘的贡嘎山-折多山中生代-新生代花岗质侵入杂岩，地处前人认为的地壳流经过的区域，提供了该区域地壳成分演化的重要信息。本项目通过岩石学、全岩地球化学、锆石U-Pb-Hf-O同位素、斜长石Sr同位素、磷灰石Nd同位素以及热力学相平衡模拟的系统研究，确定了贡嘎山-折多山花岗质侵入杂岩不同时期的岩石组合及其时空分布，发现贡嘎山-折多山侵入杂岩体记录了中生代（215-172Ma）和新生代（50-3Ma）两阶段的多期岩浆作用，而新生代时期有三期岩浆作用，分别为50-30Ma、20-10Ma和5-3Ma。根据不同期次岩石的同位素组成特征，发现从中生代到新生代时期，这些花岗质岩石的源区并未发生改变，岩浆主要来自于松潘-甘孜地块的基性下地壳和变质沉积岩。新生代时期发生了两次岩浆源区的转变，而这两次转变恰好对应青藏高原东缘两次抬升事件，以及区域幔源岩浆作用。热力学模拟结果显示新生代岩石形成于地壳30-40km的深度，与前人所提出的地壳流深度一致，这表明在这一地壳流应当存在的地壳深度，并不存在来自青藏高原内部的地壳物质，这不符合大规模地壳流模型的预测。因此，综合前人研究进展，本项目提供了青藏高原东缘不存在大规模地壳流的关键地质证据，并且提出软流圈地幔的上涌可能是导致青藏高原东缘抬升的重要因素，除此之外，长期的壳源岩浆作用可能改变了地壳的流变性质，在持续的印度-欧亚大陆碰撞作用之下，塑造了青藏高原东缘现今的地质特征和地貌特点。