近日，国际地学权威学术期刊《Geological Society of America Bulletin》发表了题为“Eocene thickening without extra heat in a collisional orogenic belt: A record from Eocene metamorphism in mafic dike swarms within the Tethyan Himalaya, southern Tibet”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王誉桦副教授、李三忠教授和中国地质科学院地质研究所曾令森研究员等合作完成。

作为全球典型的造山带，前人对于喜马拉雅造山带的造山过程进行了大量的研究。对于造山过程的初期有不同的解释（1）印度大陆在与欧亚板块碰撞之后，向藏南之下发生低角度的俯冲，导致了其始新世时期的增厚；（2）向北俯冲的印度板块的前缘在53-45 Ma期间发生断离。两者之间最大的争议就是喜马拉雅造山带始新世时期是否存在外来的热源，因此，重建藏南地区的中下地壳的变质演化历史就显得尤为重要，可以更好的限定喜马拉雅造山带的碰撞造山过程。

本研究选取康马穹隆的石榴角闪岩为研究对象，通过岩相学、相平衡模拟以及年代学等，分析了该地区的始新世初期的变质演化，为探讨该时期的中下地壳的热力学状态和造山过程提供了重要依据。锆石的SHRIMPU-Pb定年显示，康马地区的石榴角闪岩记录了47.2±1.8 Ma 的变质作用。石榴角闪岩的变质温压条件从3-5 kbar, 550-600 ºC升至>11 kbar, 650 ºC，对应着升温和升压的过程。这一变质演化意味着康马地区的中下地壳岩石至少经历了~50 ºC的升温过程，同时伴随挤压增厚过程。为进一步判断该时期中下地壳是否有外来的热源这一争议，我们计算了康马地区中下地壳对应深度的产热率值和热流密度值等相关热力学数据。计算结果显示，中下地壳岩石自身的产热量足够引起该地区岩石大概50ºC的升温，并不需要外来的热源输入。

因此，本研究结果表明康马地区的石榴角闪岩记录的~47 Ma的升温升压过程，是印度大陆与欧亚板块碰撞的结果，此时印度大陆前缘此时并未发生板片断离，但其他的岩浆、古地磁证据显示可能发生的板片断离或后撤，应该发生在47 Ma之后。

（a）喜马拉雅造山带地质简图；（b）康马地区石榴角闪岩的P-T视剖面图；（c）地壳36 km深度的地壳温度、热导率和地壳热流值之间的相互关系。

成果发表于国际地学期刊GSA Bulletin上: Yuhua Wang, Lingsen Zeng, Li-E Gao, Zhenyu Chen, Sanzhong Li; 2021. Eocene thickening without extra heat in a collisional orogenic belt: A record from Eocene metamorphism in mafic dike swarms within the Tethyan Himalaya, southern Tibet. GSA Bulletin

原文链接：https://doi.org/10.1130/B35679.1