[00147031]东西构造结大陆岩石圈俯冲的变质响应

本课题以喜马拉雅东西构造结的高压-超高压变质岩为研究对象,研究从西到东喜马拉雅记录的大洋和大陆俯冲-折返的时间、过程和机制。五年来,项目成员共发表学术论文15篇,发明专利1项,其中SCI论文12篇,Nature Index论文3篇。1人获国家优青项目资助,1人获侯德封奖,共培养研究生和博士后9名。取得的代表性成果如下： （1）解析了东构造结大洋俯冲到大陆俯冲的深部过程和浅层变质响应。东构造结新特提斯洋壳在侏罗纪至晚白垩世俯冲,在弧前深度释放复合性硬玉质流体,并携带了大量的碳、硅进入弧前地幔楔,呈现轻Mg重Si同位素特征,导致俯冲带不同深度地幔楔及其衍生岩浆同位素不均一;随后始新世到渐新世,印度大陆板块俯冲并与新特提斯洋板块逐渐撕裂/断离,导致深部软流圈岩浆上涌和上覆缅甸岩石圈拉张,并伴随实皆断裂的启动,在抹古变质带发育大规模高温-超高温变质作用、红宝石矿床的发育和快速抬升过程。 （2）依据西构造结出露的多处榴辉岩进行综合对比,我们提出喜马拉雅HP-UHP变质岩具有明显的时间与空间变化,为差异折返所致。 （3）揭示东西构造结印度大陆岩石圈俯冲角度转变和差异折返。我们提出自中始新世以来,在喜马拉雅东、西构造结及中段,印度大陆板块经历了相似的俯冲动力学过程,53-46 Ma印度大陆板块高角度俯冲,形成超高压榴辉岩;~46-40 Ma,印度大陆岩石圈与新特提斯洋岩石圈断离,导致俯冲印度大陆岩石圈上浮和板块汇聚速率的进一步降低;40-25 Ma 印度板块低角度俯冲至欧亚板块之下,导致高压榴辉岩和麻粒岩的形成及整个喜马拉雅岩浆活动的静寂期。 （4）构建东喜马拉雅构造结抬升剥露历史。我们发现东构造结南迦巴瓦峰地区在3Ma以来呈现快速隆升,且由南向北迁移,该快速抬升过程的主要诱发因素是冰川活动引起的快速地表剥蚀。 （5）建立加厚地壳物质组成的岩石热力学模型。我们通过热力学相平衡模拟计算,获得了全球基性下地壳在不同厚度条件下的矿物组成和密度分布特征,提出加厚（＞60 km）下地壳底部物质主要以中性-长英质为主,揭示造山带加厚基性下地壳的拆沉可能是地质历史时期巨量下地壳消失的主导因素。