廣州地化所揭示印度大陸早期俯沖幾何學特征
印度與歐亞大陸的持續匯聚是青藏高原形成與演化的動力來源，重建印度大陸運動學過程是認識青藏高原演化動力學機制重要前提。對于現今印度大陸巖石圈的俯沖形態，地球物理觀測已經取得相對一致的研究結果，但對于印度-歐亞碰撞初期印度大陸巖石圈的俯沖特征還缺少精確限定。前人研究主要通過超高壓-高壓變質巖石俯沖和折返過程中記錄的溫壓條件來重建印度大陸早期俯沖的幾何學特征，并認為在印度-歐亞碰撞帶東部，早期的印度大陸為平坦俯沖模式。
鑒于俯沖的特提斯洋殼（87Sr/86Sr < 0.704, εNd(t) ≈ + 8）和印度陸殼（87Sr/86Sr > 0.730, εNd(t) < -10）在地球化學組成上存在明顯差異，其俯沖交代會形成不同地球化學特征的富集源區。同時，平坦俯沖會把俯沖物質運輸到距離較遠的位置，而陡俯沖運輸物質的距離較近。因此，通過巖漿巖的地球化學組成變化，可以識別印度俯沖陸殼的貢獻，結合巖漿巖的類型及其分布，可以進一步制約印度大陸的俯沖角度。中科院廣州地化所的齊玥博士（現為博士后）和王強研究員等選取侵入雅魯藏布江縫合帶內的冷布崗日巖基為研究對象（圖1），開展了詳細的年代學、巖石學和地球化學研究。研究表明冷布崗日巖基主體形成于50-46 Ma，是地殼部分熔融的產物。其鋯石Hf同位素為-0.4--8.6，全巖87Sr/86Sri = 0.7094-0.7121，εNd(t) = -7.3--9.8，不同于具有新生特征的拉薩地殼和古老特征的印度地殼，而反映了兩端元混合的特征（圖2）。考慮到冷布崗日巖基位于印度-歐亞碰撞邊界，最容易受到印度陸殼物質的影響，據此可以認為冷布崗日巖基來源于印度與拉薩形成的混合地殼的重熔。通過統計~ 51 Ma東岡底斯帶中巖漿巖的類型、分布和鋯石Hf同位素，發現拉薩地塊內的鎂鐵質巖漿巖仍具有相對虧損的同位素組成，繼承了受早期俯沖洋殼釋放流體組分交代形成的富集地幔源區的特征，但并未受到后期印度陸殼俯沖物質的影響。這表明印度大陸的富集組分并未運輸到拉薩地塊下部，指示了在印度-歐亞碰撞帶東段早期的印度陸殼俯沖可能為陡俯沖（圖3）。
上述研究成果通過巖漿作用重建了板片的俯沖角度，研究成果發表在國際地學著名期刊《Geological Society of America Bulletin》上。該研究受到國家第二次青藏科考、國家自然科學基金、中科院前沿科學重點重點項目、中科院先導專項A和廣州地化所135項目的聯合資助。
圖1冷布崗日巖基地質簡圖及野外特征
圖2 冷布崗日巖基Sr-Nd-Hf同位素組成。
圖3 印度大陸早期俯沖構造演化圖
（Qi, Y., Hawkesworth, C. J., Wang, Q., Wyman, D. A., Li, Z.X., Dong, H., Ma, T., Chen, F., Hu, W.L., and Zhang, X.Z., 2020, Syn-collisional magmatic record of Indian steep subduction by 50 Ma: GSA Bulletin. https://doi.org/10.1130/B35498.1）
