青藏高原的形成归结于印度-亚洲大陆碰撞过程,岩浆活动是岩石圈-软流圈系统物质结构对这一过程的响应。已有研究成果表明,塔里木盆地南北缘新生代火成岩的形成演化与印度-亚洲大陆碰撞过程密切相关,暗示其远程效应早已越过塔里木盆地,火成岩及其所携带的深部过程信息对于阐明青藏高原的形成演化可能具有重要意义。塔里木盆地南北缘相继发现了多处含幔源和壳源包体的新生代火成岩,这在世界范围内鲜见报道。本项目拟通过火成岩岩石学与岩石地球化学研究约束岩浆起源及源区成分特征,阐明岩浆活动的地球动力学环境;利用高精度同位素年代学揭示研究区岩浆活动与青藏高原形成演化过程的共轭关系;结合深源包体、高压巨晶的研究成果,通过火成岩相平衡研究约束岩浆起源的物理化学路径、区域岩石圈结构及其演化。通过以上途径,阐明造山带幔源岩浆活动的时空展布特征及其深部约束条件,进而为大陆动力学研究提供岩石学依据。
印度-亚洲大陆碰撞的远程效应常用来解释天山及其以北地区的构造变形。如果这种效应确实存在,应当表现为青藏高原和天山之间构造岩浆活动耦合关系。本项目基于塔里木盆地南北缘新生代火成岩形成演化及其深部约束的研究,取得了一批重要的基础资料,可据以澄清有关板内构造驱动力问题。这些资料包括1、首次获得了托云火山群的高精度测年结果48Ma,为探讨塔里木盆地南北构造耦合关系提供了可靠的年代学依据;2、首次获得了塔什库尔干A型花岗岩类的高精度测年结果,提出了A型花岗岩类也可以产出于造山环境的观点;3、系统的野外地质调查和岩石地球化学分析测试,为火成岩成因演化研究奠定了基础。据此,取得以下三方面的认识。1、板内构造驱动力问题提出了地球动力学事件链的概念,论证了塔里木盆地南北两侧构造岩浆活动的非耦合特征,证明板内构造变形的驱动力主要来自地幔对流和本地岩石圈不均一性与成熟度;2、火成岩构造环境问题重新强调了火成岩构造组合的概念,以托云盆地碱性玄武岩和塔什库尔干A型花岗岩为例论证了单一岩石样品判别构造环境方法的局限性;3、板内造山与成矿作用问题论证了板内造山作用与内生成矿作用的密切联系。