Re-Os同位素系统是示踪幔源岩石的源区组成和性质的强有力手段,能有效地鉴别火成岩是起源于岩石圈还是软流圈地幔源区。通过调查高原南部代表性高镁的超钾质、钾质岩(12-25Ma)和OIB型镁铁质岩(38-50Ma)等,并对比高原中北部的新生代高镁的幔源火成岩,查明它们的Os-Nd-Pb-Sr同位素成分,根据这些多元同位素的组成特征示踪高原之下源区地幔的组成和演变。本项目试图揭示(1)OIB型镁铁质岩是否来自一个软流圈地幔源区或有软流圈地幔的贡献,证实38-50Ma期间是否发生新特提斯洋壳的板片断离事件?(2)高原南部新生代超钾质、钾质岩的源区是岩石圈还是软流圈地幔,其岩石圈地幔是太古代-元古代的,还是晚期俯冲或者碰撞过程中改造的;(3)高原中北部是否为一个相对原始的地幔而高原南部是一个被"破坏"了的改造地幔。本研究所取得的认识将为示踪青藏高原形成和隆升的造山过程提供确凿的地球化学证据
Re-Os isotope;mantle-derived igneous rocks;asthenospheric mantle;orogenic process;Tibetan plateau
青藏高原是印度与亚洲大陆碰撞的产物,但是陆陆碰撞和构造演化过程仍是存在争议的。本项目通过对高原新生代两期幔源火成岩的野外分布、年代学、岩石学和元素、 Os-Nd-Pb-Sr 多元同位素组成的系统研究,厘定出高原存在约55百万年的东西向展布的幔源火成岩带。我们揭示出约55百万年的东西向的幔源火成岩来自一个亏损的软流圈地幔源区,它们应是特提斯板片断离过程中软流圈地幔部分熔融的产物,同时板片断离也导致该时期东西向的构造伸展;而12-25百万年南北向分布的超钾质岩-钾质岩-埃达克质岩是在高原隆升过程中岩石圈地幔或/和下地壳的部分熔融产物,并提出该时期的超钾质岩是由岩石圈之中辉石岩部分熔融产生,这是对超钾质岩成因的新认识。我们总结出青藏高原南部和北部地幔组成是明显不同的,高原北部比南部地幔是相对亏损的富集地幔源区。我们的研究指示出碰撞后特提斯俯冲板片断离发生在55百万年左右,因此陆陆碰撞的时间很可能早于这个时间。