羌塘西部红山湖钠质基性岩岩石成因及其对青藏高原地幔演化的启示

Tibet Plateau is the highest and largest plateau on the world. It was formed during the Tethyan subduction and continental collision, and had a profound influence on Cenozoic topography, oceanography, climate, and faunal turnover. The Qiangtang block in the central Tibet is a key link in understanding the formation and evolution of the plateau. Tectonic setting and dynamic process in Qiangtang during late Cretaceous to early Cenozoic remain controversial. The sodic alkaline mafic rocks are characterized by high MgO and OIB-like composition, which may represent a mantle-derived primitive magmas. The detailed petrological and geochemical study, as an important probe in understanding the mantle metasomatism and deep dynamic process, has potential to reveal the petrogenesis, composition and thermal state of mantle. In addition, the carbonated basalt also provides an opportunity for understanding the source of carbon and the deep carbon recycle.

青藏高原是世界上最高最大的高原，形成于特提斯洋的演化和陆陆碰撞过程，对全球气候和环境变化造成了重要的影响。羌塘地块位于青藏高原中部，是认识高原形成与演化的重要一环。白垩世末至早第三纪羌塘地块的构造环境及深部动力学过程研究较为薄弱，本次项目拟研究的西羌塘钠质碱性基性岩表现为高MgO和板内OIB玄武岩特征，可能代表了幔源原始岩浆组分；细致的岩石学和地球化学研究，有助于理解其岩石成因、地幔组成与热状态，是制约地幔富集交代机制和深部动力学过程的重要岩石探针。此外，碳酸岩质玄武岩的发现，也为了解地幔碳质来源和深部碳循环等提供了重要机遇和研究对象。

项目在羌塘北部红山湖、邦达错和通天桥等地区开展了详细的野外考察研究，相关研究数据和结果填补了北羌塘地区此前鲜有晚中生代岩浆岩报道和相关研究的重要空白和缺憾。研究查明了羌塘北部地区侏罗末和晚白垩世两期钠质辉绿（玢）岩，揭示了晚侏罗世邦达措辉绿岩形成于新特提斯洋低角度俯冲阶段，俯冲洋壳沉积物底垫交代形成的碳质岩石圈地幔在1225–1240 °C 和90–100 km部分熔融；晚白垩世玄武岩有可能形成于增厚岩石圈与俯冲板片的拆离所导致的软流圈地幔上涌与岩石圈地幔的相互作用；新特提斯洋俯冲阶段碳质物质主要源于碳质沉积物，这些含碳质的沉积物随低角度俯冲底垫增厚在岩石圈底部，形成了钠质碱性岩的源区，北羌塘这种继承的碰撞前热且弱的岩石圈可能在喜马拉雅-青藏高原造山带的后碰撞演化扮演了关键的控制角色，研究还进一步解释在大陆碰撞后，随着印度大陆岩石圈持续挤压，羌塘地块沿前缝合带逆冲至亚洲大陆之上，古老的大陆沉积物再循环导致了新生代羌塘北部岩石圈的富集。相关研究为理解羌塘北部地幔岩石圈性质和富集过程提供了重要的证据和信息。