青藏高原拉萨地块是大陆碰撞和大陆俯冲的前沿地区,近年来在拉萨地块西部不断发现碰撞后超钾质岩石,它们是高原隆升、印度大陆向北俯冲和深部岩石圈结构演化等构造事件的记录和响应。项目将对西藏西部的超钾质岩石进行系统的年代学、岩石学与地球化学研究,揭示岩石成因和源区物质特征,为印度大陆的俯冲提供岩浆作用限制。具体研究内容包括确定岩石野外产出地质背景和产状,揭露其与南北向正断层的关系和区域性分布特征;进行岩石(或深源包体)的岩石学、元素地球化学和Nd-Sr-Pb-O、Re-Os和He同位素地球化学研究;进行40Ar/39Ar年代学研究,建立超钾质岩浆作用的时间格架;建立超钾质岩石的成因模型;将超钾质岩浆作用的时代、成因和源区物质特征等结果与拉萨地块及邻区的岩石圈成分特征进行综合地球化学对比,鉴别造成源区富集的地壳物质是否为南部俯冲的印度岩石圈,进而为确定印度大陆向北俯冲的规模和俯冲带结构提供证据。
对青藏高原拉萨地块西部超钾质岩石进行了详细的野外地质、岩石学、Ar-Ar同位素定年、锆石U-Pb激光等离子质谱定年、元素与Sr-Nd-Pb-O同位素的系统研究。揭示了拉萨地块西部超钾质岩石的时空分布特征。超钾质岩石产出于东经87度以西地区,年龄为8-25 Ma,在产出的构造背景上,显示了与南北向裂谷、新生代盆地、南北延长的湖泊等分布的密切关系。超钾质岩浆作用与裂谷发育、岩脉侵入、埃达克岩形成等岩浆-构造事件同时发生预示着高原南部岩石圈地幔的减薄可能是统一的深部作用机制。在地球化学方面,超钾质岩石同时显示了基性幔源原始岩浆和大量地壳物质加入的双重特性,Sr-Nd-Pb-O同位素更是显示了亲喜马拉雅地壳物质的特征,指示了印度北缘大陆地壳物质参与到了岩石源区,这为揭示印度大陆岩石圈向北俯冲及俯冲带结构提供了重要的地球化学证据。超钾质岩石的源区可能为尖晶石相及少量石榴石相含金云母橄榄岩地幔的低度部分熔融的产物。通过整个高原岩浆作用时空分布分析,发现高原碰撞后岩浆作用具有随时间迁移的趋势,可能暗示了大陆碰撞诱发的深部物质横向流动。首次对高原南部唯一发现的赛利普地幔包体进行了激光微区微量元素研究。