弧岩浆作用是大陆地壳生长的主要方式之一，其岩浆起源与性质是深入理解大陆地壳的形成和演化的关键。前人研究揭示，横亘于青藏高原南部的冈底斯弧是典型的大陆弧，其弧壳具有显著的南部亏损（锆石εHf(t) > 0）、北部富集（锆石εHf(t) < 0）的锆石Hf同位素特征。但是，这一特殊Hf同位素组成的成因与演化过程还有待深入研究。

中国地质调查局地质研究所董昕研究员及其合作者对冈底斯弧北部巴松措和门巴地区约200 Ma的岩浆岩进行了系统研究，在明确其岩石成因和岩浆源区的基础上，探讨和细化了冈底斯弧北部地壳的演化过程。取得了如下主要认识：

1.冈底斯弧北部早侏罗世的岩浆岩包括巴松措地区约190 Ma的闪长岩堆晶和约200 Ma的花岗闪长岩堆晶（图1），以及门巴地区约190 Ma的寄主花岗质岩石和同期的镁铁质包体（图2）。

2.基于矿物组合、化学成分和全岩地球化学组成的研究（图3），巴松措地区的岩浆岩是偏镁铁质安山质岩浆通过角闪石、斜长石和榍石的分离结晶作用形成的；而门巴地区寄主花岗质岩石是安山质岩浆角闪石和斜长石分离结晶作用的产物。由于与寄主岩石具有相似的矿物组合和同位素地球化学组成，推测门巴地区镁铁质包体是与其寄主岩石同一母岩浆早期堆晶作用的产物。

3.上述早侏罗世岩浆岩具有继承的幔源同位素特征，通过全岩同位素模拟计算，提出了含水洋壳和不同比例的大陆地壳物质在源区发生部分熔融产生具有该地球化学特征母岩浆的合理解释（图4）。

4.结合前人发表的数据，冈底斯弧北部多期次（~215–170 Ma）岩浆岩记录了拉萨地体早中生代的地壳演化历史，即幔源物质的贡献随时间推移逐渐增多，具体表现为岩浆岩逐渐亏损的锆石Hf同位素组成上。

研究表明冈底斯弧壳经历了一个幔源物质贡献随时间推移逐渐增加的过程；同时，分离结晶作用是镁铁质岩浆包体的一种重要成因，而花岗质岩石具有的幔源地球化学特征可以是多解的。

上述研究受国家重点研发计划项目（2016YFC0600310）、国家自然科学基金项目（41872070和91855210）、中国地质科学院地质研究所基本科研业务费（J2006）和国家留学基金委访学项目（201809110024）的共同资助。成果发表在国际知名地学期刊《Lithos》上，详细内容请查阅文献：Dong Xin, Niu Yaoling, Zhang Zeming, Tian Zuolin, He Zhenyu. 2020. Mesozoic crustal evolution of southern Tibet: Constraints from the early Jurassic igneous rocks in the Central Lhasa terrane. Lithos, 366-367, 105557。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.lithos.2020.105557

图1 巴松措地区早侏罗世闪长岩堆晶和花岗闪长岩堆晶的野外和镜下照片

图2 门巴地区早侏罗世花岗质岩石的野外和镜下照片

图3 拉萨地体中部早侏罗世岩浆岩主量元素的二端元图解。Bulk-rock代表本研究样品的全岩主量元素成分；av. Pl代表本研究斜长石主量元素的平均成分；av. Amp代表本研究角闪石主量元素的平均成分；Bulk-rock of start material代表实验开始时物质的全岩主量元素成分；Melt代表平衡结晶实验过程中获得的熔体的全岩主量元素成分。

图4 拉萨地体晚三叠–早侏罗纪岩浆作用和地壳演化模式图。

大陆地壳的形成与演化是固体地球科学领域的核心科学问题之一。大陆地壳生长是指幔源岩浆及其分异产物通过各种地质过程添加到陆壳中，导致陆壳面积和体积的增加。俯冲-增生是大陆地壳生长的主要方式，但是，俯冲作用可以导致地壳生长，也可以造成地壳消亡。因此，出现板块构造以来，特别是显生宙以来，是否发生了显著的大陆地壳净生长，仍旧是一个存在争议的科学问题。中亚增生造山带被视为全球最大、最典型的显生宙增生造山带，其中发育一系列具有前寒武纪基底的微陆块。这些卷入了增生造山带的微陆块是否发生了显著的地壳生长？新生陆壳是否大量被保存？保存的机制是什么？研究上述问题，对于精确评估中亚造山带显生宙地壳生长的规模、正确认识增生造山带地壳生长和保存的机制，都具有重要意义。

自然资源部中国地质调查局地质研究所王涛研究员研究组长期在中亚造山带开展花岗岩和地壳生长方面的研究。研究组以大区域岩浆岩数字化编图、同位素填图为主要手段，试图揭示这一巨型造山带内不同类型的地壳（年轻地壳、古老地壳、混合地壳等）的时空分布和形成机制。针对前述的科学问题，研究团队中黄河副研究员、王涛研究员、童英研究员及其合作者选择中亚造山带西段的伊犁地块作为一典型的微陆块进行重点解剖，系统整理了出露于伊犁地块及邻区花岗岩和长英质火山岩的空间分布、年代学、主量与微量元素和Hf-Nd同位素等特征。在此基础上，开展了花岗岩和长英质火山岩的Hf-Nd同位素填图（图1），并总结其时空变化的趋势（图2）。得到以下主要结论：

（1）通过同位素填图，查明了伊犁地块及邻区的新老地壳物质分布架构。在伊犁地块南北缘靠近缝合带的区域，分布相对古老地壳物质，长英质岩石Hf模式年龄为1.0~1.4 Ga。而在地块中心阿吾拉勒山一带则大量发育年轻地壳，长英质岩石Hf模式年龄普遍低于1.0Ga，局部低至0.6 Ga。从时间演化的角度，现有资料揭示在古生代，大陆地壳物质再循环（continental reworking）和大陆生长（continental growth）伊犁地块及邻区交替发生。

（2）厘定伊犁地块南北两缘的古洋盆（均为古亚洲洋的分支）的两期俯冲作用（第一阶段：~460 Ma—~395 Ma；第二阶段：~375 Ma—~310 Ma）。其中，伊犁地块北缘的岛弧岩浆作用在~350 Ma发生了从向陆迁移到向洋迁移的转换（图2a），即大洋俯冲（北天山洋）的方式，从前进型俯冲（advancing subduction）转换为后撤型俯冲（retreating subduction），且板片后撤伴随着显著的上覆岩石圈伸展、弧后盆地发育。同样，在伊犁地块南缘，岩浆岩时空分布模式记录了在~420 Ma和~350 Ma两次古洋盆（南天山洋）俯冲方式从前进型到后撤型的转换，且泥盆纪末期—早石炭世的板片后撤同样导致弧后盆地的发育（图2b）。

（3）伊犁地块南北洋盆的最终闭合均发生在晚石炭世。在南侧，古南天山洋的闭合跟随着大陆板块之间的“硬碰撞”。而在北侧，伊犁地块北缘与一不成熟/新生岛弧发生了“软碰撞”。从Pangea超大陆汇聚的视角观察，伊犁地块南缘和南天山造山带属于Pangea超大陆的“内造山带”（internal orogen）的一部分。而由于准噶尔残留洋的存在，伊犁地块北缘和北天山造山带在古生代晚期的特征更接近于“外造山系统”（external orogenic system）。

（4）通过同位素填图和区域岩浆事件的综合研究揭示伊犁地块是一个在古生代被显著“再更新（rejuvenation）”的古老微陆块。本次研究显示，在伊犁地块及邻区，大洋板片后撤是导致显生宙地壳生长的主导性因素。这一长期的大陆“再更新”过程，同样发生在中亚造山带其他的微陆块中。一系列山湾构造的发育（如哈萨克斯坦山湾构造、图瓦—蒙古山弯构造），可能对中亚造山带中新生地壳的保存发挥了至关重要的作用。

本研究表明，卷入了中亚增生造山带的微陆块发生了显著的地壳生长，其新生陆壳被大量保存，并指出了山弯构造对微陆块内部新生地壳保存的重要作用。研究成果对认识增生造山带微陆块内部地壳生长与保存的机制有重要意义，展示了通过大区域岩浆岩同位素填图探索重大科学问题的潜力，也为支撑地勘单位和矿业企业在伊犁地块及邻区开展深部地质研究与找矿提供了新的研究思路和重要的基础资料。本研究得到国家重点研发计划项目（2019YFA0708601和2017YFC0601305）、国家自然基金重点项目（41830216）和地质调查项目（DD20190001）的联合资助，也是对国际地学计划IGCP662项目的贡献。相关成果发表在国际地学权威期刊《Earth-Science Reviews》上：Huang, H.*, Wang, T.*, Tong, Y., Qin, Q., Ma, X.X., Yin, J.Y., 2020. Rejuvenation of ancient micro-continents during accretionary orogenesis: Insights from the Yili Block and adjacent regions of the SW Central Asian Orogenic Belt. Earth-Science Reviews 208, 103255.

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103255

为跟踪国际地球化学填图技术动态，学习空间技术指示环境研究前沿以及加强学术交流。近日，自然资源部中国地质调查局地球物理地球化学勘查研究所、联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心访问学者乔丹Ÿ杰伊教授和德昂Ÿ布鲁因博士开展了专题学术讲座。 

乔丹Ÿ杰伊教授以“地球化学：空间分析及其应用”为主题，首先介绍了欧洲地质调查局开展的农牧业土地地球化学填图项目（GEMAS），其次采用数字化方法重点分析了欧洲农业表层土壤Ni元素空间变化，得出大陆冰川断裂线对表层土壤Ni元素分布具有强烈影响，并认为相比传统的地球化学填图方法，数字化填图方法的应用将会为地球化学元素的分布提供更精准的定量空间信息。

德昂Ÿ布鲁因博士以“根据主量元素分布特征划分岩石及表层土壤样品”为主题，围绕统计学在元素分析中的广泛应用、西澳大利亚Leonora表层土壤样品元素分布特点、利用南非表层土壤沉积物数据建立主量元素分布模式3个方面展开报告，并得出样品主量元素的化学特征对于样品矿物组成有着重要指示作用。

此次学术讲座，与会人员积极发言，从不同角度和国际学者进行了深入交流。参与人员还表示会把握此次学术交流机会，努力学习国际前沿地球化学填图思路与方法。

此次讲座举办拓宽了物化探所、国际中心科研人员视野，为国际中心地球化学填图领域创新应用注入了新的动力源泉。

物化探所、国际中心相关技术人员参加了此次学术讲座。