2021年9月9日，实验室于胜尧教授团队在国际地学权威期刊《Geological Society of America Bulletin》在线发表了题为 “Building a continental arc section: Constraints from Paleozoic granulite-facies metamorphism, anatexis, and magmatism in the northern margin of the Qilian Block, northern Tibet Plateau”的研究成果。此项成果由中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室于胜尧教授及团队博士生彭银彪与李三忠教授等合作完成。

典型大陆弧剖面变质-深熔-岩浆作用是理解俯冲带壳幔相互作用，以及大陆地壳的形成与再造过程的理想研究对象。本研究基于祁连地块北缘同时期麻粒岩相变质作用、深熔作用和岩浆作用构建了完整的古生代大陆弧结构剖面（图1）。该弧剖面从深部到浅部依次由麻粒岩、混合岩、角闪岩、弧岩浆岩和火山岩组成。下地壳深部主要由中高压基性麻粒岩和长英质麻粒岩组成，对应的峰期温压条件为11-13 kbar，800-950 ℃，对应地壳深度约35-45 km。高压基性麻粒岩和局部石榴子石堆晶基性残留相代表角闪石脱水熔融和石榴子石转熔产物。锆石 U-Pb 年代学结果表明，这些高级变质岩在~450 Ma 经历了峰期麻粒岩相变质作用。在下地壳的上层，最主要的岩石是先存的含石榴子石变沉积岩、正片麻岩和局部石榴角闪岩，它们同样在~450Ma的时候在20-30千米深处经历了中压角闪岩相到麻粒岩相变质-深熔作用。中浅部地壳主要由一系列年龄为500-450 Ma，具有多种起源的闪长岩、花岗闪长岩和火山岩组成，记录了地壳长期的生长和分异再造过程。总体上，祁连地块北缘大陆弧剖面描绘了两期大陆地壳生长（图2），包括：(a)第一期大陆地壳生长发生在北祁连洋南向俯冲期间500-480 Ma，被改造的岩石圈地幔和俯冲洋壳部分熔融形成同期中基性侵入岩和火山岩组合，伴随角闪岩相变质作用； (b) 第二期大陆地壳生长发生在大洋俯冲到初始碰撞期间460-450Ma，被改造的岩石圈地幔部分熔融所形成了基性岩，伴随麻粒岩相变质-深熔作用。

图1 青藏高原北缘门源大陆弧物质结构剖面示意

本研究不仅在北祁连南缘厘定出一套早古生代大陆弧地壳岩石组合，并建立完整的“安第斯型”大陆弧地壳的物质组成及结构剖面；更提出门源-柯柯里高温/中-低压变质带和其北侧高压/低温变质带组成了典型的大洋型双变质带，为原特提斯洋早古生代南向俯冲极性提供了关键岩石学证据。

图2 青藏高原北缘祁连造山系构造演化简图，刻画了北祁连洋双向俯冲到初始碰撞两阶段构造演化过程

Yinbiao Peng, Shengyao Yu*, Jianxin Zhang, Yunshuai Li, Sanzhong Li, Pei Lv; 2021. Building a continental arc section: Constraints from Paleozoic granulite-facies metamorphism, anatexis, and magmatism in the northern margin of the Qilian Block, northern Tibet Plateau. Geological Society of America Bulletin

文章链接：https://doi.org/10.1130/B36100.1