尹继元研究员团队近期研究揭示了上下覆板块耦合在俯冲极性反转过程中的作用

　　俯冲极性反转作为板块俯冲起始的主要类型之一，是形成新俯冲带的重要机制。在传统的板块构造模型中，俯冲极性反转通常被认为是下覆俯冲板片沿着弧-陆过渡带断裂或撕裂，从而引发具有相反俯冲极性的上覆板片俯冲。最近的数值模拟表明，上覆板块和下覆板块的流变耦合也是引发俯冲极性反转的一个重要的机制。然而，这种构造模型在自然界中很难验证，其时间尺度也很难确定，导致对造山运动的影响仍不清楚。鉴于此，地科院地质所尹继元研究员团队通过总结早古生代岩浆岩的时空分布特征，地球化学和同位素组成，并结合动力学数值模拟，揭示了板块耦合导致的俯冲极性反转对造山作用的影响。研究显示西昆仑地区早古生代弧岩浆地球化学和同位素在早奥陶世（ca. 487-485Ma）具有一个快速的转换过程；其中，早寒武-早奥陶世（ca. 530–487 Ma）中-基性岩显示出亏损的Nd-Hf同位素和洋内弧地球化学特征。反之，早奥陶-早志留世（485–430 Ma）中-基性岩具有富集的Nd-Hf同位素以及较高的不相容微量元素（如Th等），其类似于塔里木大陆岩石圈地幔特征。综合前人碎屑锆石及构造证据表明，早奥陶世岩浆作用特征的转换是由原特提斯洋快速的俯冲极性反转所造成。同时，基于板块断裂记录（高压变质岩和后碰撞岩浆岩）缺失和数值模拟结果，提出西昆仑造山带快速的俯冲极性反转是由上下板块板耦合引发的。该模型成功地揭示了俯冲极性反转过程中上下覆板块耦合对西昆仑造山带早古生代造山运动的影响，并可以应用于世界上其它缺乏后碰撞岩浆作用和高压/超高压变质岩的造山带。

　　本站链接：陶再礼，尹继元等-Geology: 弧陆碰撞过程中上下覆板块的耦合 促进板块俯冲极性反转                 

　　（Geology, Published online 8 February, 2024）