藏東南金沙江-哀牢山帶構(gòu)造演化 ‖ 青藏高原二次科考叢書

本書是“第二次青藏高原綜合科學考察研究”任務七“高原生長與演化”之專題二“典型地區(qū)巖石圈組成、演化與深部過程”的第五子專題“藏東南巖石圈演化與高原向東南擴展”的科學考察成果總結(jié)。以中國科學院廣州地球化學研究所為牽頭單位的綜合科考分隊，采取“野外觀察與勘測+ 室內(nèi)分析測試+ 綜合分析”三位一體的科考模式，重點考察了青藏高原東南緣金沙江– 哀牢山構(gòu)造帶及其兩側(cè)地塊新元古代晚期—新生代的巖漿巖及其包體，全面分析了這些巖漿巖的元素和同位素地球化學組成，揭示了組成青藏高原東部地區(qū)的羌塘– 蘭坪– 思茅地塊與揚子地塊西緣巖石圈的屬性存在明顯差別，將青藏高原巖石圈向東南擴展的最早時間限定為始新世早期，約45 Ma，證實其機制與印度板塊的持續(xù)俯沖有關(guān)，為青藏高原東南緣地區(qū)礦產(chǎn)勘查和古地理演化研究提供了重要依據(jù)。

現(xiàn)今的青藏高原是世界上平均海拔最高的高原，也是全球最年輕、規(guī)模最宏大、特征最典型的大陸碰撞造山帶。其形成之前經(jīng)歷了新元古代晚期和整個顯生宙以來持續(xù)的多陸塊的裂解和聚合，涉及新元古代末期或早古生代早期的原特提斯洋的打開和閉合、晚古生代古特提斯洋和弧后洋盆的打開和消亡，以及中新生代新特提斯洋的形成和消亡過程，最終，新生代早期的印度– 歐亞大陸碰撞過程奠定了青藏高原的基本格架。伴隨著新生代以來印度板塊向北俯沖至歐亞板塊之下，引發(fā)了印度– 歐亞大陸的強烈碰撞和高原巖石圈的北向和東南向擴展，造就了現(xiàn)今宏偉奇特的青藏高原地形地貌，以及青藏高原東南緣（簡稱藏東南）的三江構(gòu)造– 地理格局。然而，關(guān)于青藏高原巖石圈何時向藏東南三江地區(qū)擴展，擴展的深部動力學機制如何，以及擴展過程深部和淺部的耦合關(guān)系如何等一系列科學問題，一直沒有得到有效的解決，以至于制約了我們對印度– 歐亞大陸碰撞過程深部動力學機制的理解，以及對青藏高原形成過程影響全球氣候環(huán)境變化與宜居地球形成的認識。作為青藏高原巖石圈東南向擴展最重要的通道之一的金沙江– 哀牢山構(gòu)造帶，記錄了整個青藏高原巖石圈東南向擴展的詳細過程，特別是該帶出露的新生代深部地?；虻貧碓吹膲A性巖漿巖，是了解高原巖石圈向東南三江地區(qū)擴展過程的最關(guān)鍵的窗口。

本書重點關(guān)注藏東南三江地區(qū)新元古代晚期—新生代構(gòu)造演化中巖石圈的屬性及其深淺部演化過程中的耦合關(guān)系，以及新生代青藏高原巖石圈東南向擴展的機制，這也是“第二次青藏高原綜合科學考察研究”任務七“高原生長與演化”之專題二“典型地區(qū)巖石圈組成、演化與深部過程”所要解決的重要科學問題之一。為解決上述問題，我們聚焦于青藏高原巖石圈東南向擠出的東部邊界構(gòu)造帶——金沙江– 哀牢山構(gòu)造帶及其兩側(cè)陸塊的基底物質(zhì)的組成和演化，構(gòu)造帶洋陸轉(zhuǎn)換關(guān)系及其與新生代高原巖石圈擠出機制的關(guān)系。因此，新生代青藏高原巖石圈的東南向擠出可能涉及金沙江–哀牢山構(gòu)造帶兩側(cè)大陸地塊的構(gòu)造演化、基底組成、地殼增生和演化過程，包括新元古代時期的揚子地塊、義敦地塊、蘭坪– 思茅地塊大陸邊緣等。

圖2.26 點蒼山– 哀牢山構(gòu)造帶（a）和攀西– 漢南巖漿弧（b）的新元古代火成巖 U-Pb 年齡的核密度估計圖（顯示了它們在巖漿峰值方面的相似性），以及羅迪尼亞超大陸的古地理重建圖（c）[ 展示了揚子地塊（華南板塊）在超大陸中的位置]

圖5.47 青藏高原東南緣新生代堿性巖成因示意圖

依托第二次青藏高原綜合科學考察研究專項，科研人員以金沙江–哀牢山構(gòu)造帶為核心研究對象，通過對該區(qū)域新元古代晚期—新生代巖漿巖及包體開展系統(tǒng)的巖石學、年代學與地球化學研究，成功破解青藏高原巖石圈向藏東南擴展的多個關(guān)鍵科學謎題。

在基底巖漿巖研究方面，研究發(fā)現(xiàn)金沙江–哀牢山構(gòu)造帶兩側(cè)地塊的新元古代晚期基底巖漿巖，形成于800~720 Ma，且具有典型的雙峰式火山巖特征，為厘清構(gòu)造帶兩側(cè)陸塊巖石圈屬性提供了重要依據(jù)。同時，證實哀牢山地區(qū)的古特提斯洋曾發(fā)生雙向俯沖消減作用，形成了多期次不同類型的巖漿巖。

本次研究最核心的突破的是，科研人員首次在劍川盆地識別出45~40 Ma早始新世堿性巖漿巖，這一發(fā)現(xiàn)直接推翻了前人“巖漿作用自高原內(nèi)部向東南方向逐漸變年輕”的傳統(tǒng)認知，證實該構(gòu)造帶的堿性巖漿活動具有同時性。

基于上述發(fā)現(xiàn)，研究最終確定青藏高原巖石圈最早于早始新世向東南滇西地區(qū)擴展，清晰揭示了其背后的動力學響應機制，為進一步完善印度–歐亞大陸碰撞的深部過程，以及理解高原隆升對全球氣候環(huán)境的影響提供了重要支撐。

圖4.29 俯沖帶環(huán)境中幔源基性巖漿經(jīng)歷兩種不同分異路徑生成埃達克質(zhì)花崗巖和正?；』◢弾r的示意圖

圖6.7 （a）漸新世ASRR 埃達克質(zhì)花崗巖形成的沉積底辟模式示意圖；（b）沉積物底辟部分熔融的熔體與下地殼巖石相互作用過程；（c）俯沖沉積物底墊的P-T 路徑

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全書內(nèi)容系統(tǒng)全面、資料翔實、實驗數(shù)據(jù)可靠、結(jié)構(gòu)合理、邏輯嚴謹，全面詳細地考察了與青藏高原東南緣巖石圈擴展有關(guān)的巖漿巖，探討了青藏高原形成前各陸塊巖石圈屬性的變化及形成后巖石圈的擴展過程。

本文摘自科學出版社2026年3月出版《藏東南金沙江-哀牢山帶構(gòu)造演化》一書，內(nèi)容有刪節(jié)。標題為編者所加。

（本文編輯：徐詩穎xushiying@mail.sciencep.com）

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