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《自然-通讯》杂志发表青藏高原流体地球化学研究成果

发布时间： 2022-03-23

本站讯（通讯员 张茂亮）新生代以来，印度与亚洲大陆之间的汇聚、碰撞和俯冲过程造就了现今高耸辽阔的青藏高原，由此导致的海陆格局、大气环流、地貌水系以及深源气体释放等地球深部-表层响应变化和多圈层相互作用，对区域和全球气候环境变化产生了重要影响。青藏高原的生长过程包括地表隆升和侧向扩展，前人对此提出了地壳缩短-走滑逃逸、下地壳通道流、岩石圈拆沉以及地幔整体对流等多个高原生长模型，但这些模型在地表隆升和侧向扩展的驱动机制方面存在显著区别，其中争议的一个焦点问题是高原生长动力学过程发生的深度或尺度。青藏高原东南部自印度-亚洲大陆碰撞以来经历了多阶段生长过程，上述争议问题在这一地区的生长机制研究中表现得尤为突出，目前主要有两种观点。一种观点认为，青藏高原通过地壳缩短实现地表隆升，而后沿大规模走滑断裂体系逐步向东南方向扩展，其中走滑逃逸过程可能发生在岩石圈地幔尺度上；另一种观点则认为，青藏高原地表基本不变形，而是通过下地壳流动实现高原向东南方向的边界扩展，强调地壳尺度上的高原生长动力学过程。由此可见，厘清高原生长动力学过程发生的深度是区分上述模型的关键。综合运用地质、地球物理以及数值模拟等多学科研究方法，能够为理解高原生长动力学过程提供重要的信息，但目前仍缺乏能够有效指示高原生长动力学过程发生深度的地球化学指标。

针对上述科学问题，天津大学地科院徐胜教授团队与中国科学院地质与地球物理研究所、中国地震局地震预测研究所、中国科学院西北生态环境资源研究院油气资源研究中心、美国伍兹霍尔海洋研究所以及日本东京大学等国内外科研机构的合作者，聚焦青藏高原东南部的主要活动断裂带和第四纪火山区（图1），利用温泉气体的化学成分、He-C-N同位素组成以及定量计算模型，有效区分并厘清了温泉气体中幔源和壳源气体的贡献比例及其空间变化特征，建立了印度-亚洲大陆汇聚背景下深源气体释放与区域应力分布之间的耦合关系。在此基础上，结合区域构造与岩浆活动历史，探讨了中-晚中新世（13–10 Ma）以来青藏高原东南部侧向扩展和局部地表隆升的可能机制。该研究取得了以下主要认识。

       转载自天津大学新闻网