长期以来,青藏高原东部一条绵延500公里(图1)、具有典型“弧”地球化学特征的岩浆岩带,被国际地学界普遍认定为“义敦岛弧”,并被视为三叠纪大洋板块俯冲的直接证据。这一模型不仅被广泛用于重建古特提斯洋的演化历史,也对区域矿产勘查具有重要指导意义。

图1 青藏高原东部甘孜-理塘地区地质简图,红色为义敦岩浆岩
由304永利集团官网入口胡修棉教授牵头,联合意大利米兰比可卡大学、东华理工大学组成的国际研究团队,通过多学科交叉研究,对这一经典模型提出了挑战。最新研究显示,这些表面具“岛弧”特征的岩浆岩,并非形成于大洋俯冲背景,而实为大陆碰撞阶段的产物。该成果已于近日在线发表于国际权威地学期刊《Terra Nova》。
发现:关键野外证据一锤定音
研究团队在青藏高原东缘的中咱地体(即传统“义敦岛弧”所在区域)开展了精细野外调查(图2),获得了一项决定性证据:三叠纪花岗质岩石侵入并烘烤了下-中三叠统深水浊积岩,在接触带形成了典型的红柱石角岩((一种高温热接触变质岩石)(图3)。这一野外接触关系犹如“地质时间印章”,确凿无疑地表明,巨厚浊积岩的沉积发生在前,“弧型”岩浆侵入在后。这与大洋俯冲带“沟-弧-盆”系统同时发育的模式完全不符。

图2 研究区典型花岗岩地貌(稻城-亚丁地区),其岩体为本研究的关键对象

图3 义敦岩浆岩典型显微照片(A);花岗岩和三叠系侵入接触形成的红柱石角岩(B);三叠系浊积岩底面构造(C)
验证:沉积物“指纹”指向北部物源
如果义敦为岛弧,那么其周围的三叠纪浊积岩应该含有大量的来自义敦的火山碎屑物资。为追溯浊积岩的物源,团队对其进行了系统的沉积学与物源分析。结果显示,中咱地体的三叠纪浊积岩,与东侧巨厚的松潘-甘孜盆地浊积岩具有完全一致的“物源指纹”:相同的砂岩碎屑组成、高度重合的碎屑锆石年龄谱(图4)。更重要的是,古水流测量指示这些陆源碎屑均来自北部(图4)。综合表明,中咱与松潘-甘孜的三叠纪深水沉积物主要源自北侧的祁连山-东昆仑--秦岭造山带,而非来自假想的岩浆岛弧。这证明在岩浆活动之前,两地同属一个接受北部物源的统一深海盆地。

图4 中咱和松潘-甘孜地体三叠系浊积岩对比:QFL(石英-长石-岩屑)三角图解(A);古水流(B);碎屑锆石年龄累积曲线图(C)
重新解读:“弧型”地球化学信号实为碰撞产物
尽管这些晚三叠世岩浆岩具有富集大离子亲石元素、亏损高场强元素等“岛弧型”地球化学特征,但其显著富集的全岩Sr-Nd同位素与锆石Hf同位素组成显示,它们主体来源于古老大陆地壳的重熔再造,而非洋-陆俯冲背景下由板片流体交代地幔楔形成的典型弧岩浆。
这类“弧型”岩浆实际上是同碰撞阶段,因深部地幔上涌诱发先存陆壳部分熔融而形成的产物。类似现象在冈底斯、扎格罗斯、阿尔卑斯等碰撞造山带亦有出现。
意义与启示:重塑古特提斯演化模型,具全球参考价值
该研究系统论证了中咱与松潘-甘孜地体在晚三叠世共同构成一个受碰撞造山作用改造的统一大陆地块(图5)。传统所称的“义敦岛弧”应被重新定义为 “同碰撞岩浆带”。
研究挑战了“弧型地球化学特征即指示大洋俯冲”的简单推定,强调必须结合详实的野外地质、沉积记录与同位素示踪进行综合判别,对全球造山带重建具有重要方法论启示。

图5 基于义敦地体研究构建的沉积-大地构造演化模式图
同时,该研究为厘清古特提斯洋的闭合时间与机制提供了关键证据。为理解青藏高原东缘三叠纪大地构造演化提供了全新视角。此外,如果该研究的结果可靠,以三江地区普朗铜矿为代表的大型成矿带应该为形成于大陆碰撞背景,而非“大洋俯冲相关弧环境”,该认识有助于成矿带的成因机制与勘查方向研究。此项研究不仅为青藏高原东缘大地构造演化提供了全新模型,也为全球造山带中类似“弧型”岩浆的成因判别与相关成矿研究确立了重要范例。
论文第一作者和通信作者为胡修棉教授,参与本项工作的有温定军、潘应娣、Eduardo Garzanti教授、邓涛、董小龙、马安林、赵卓昊。该研究得到国家深地探测与矿产资源勘查重大项目、国家自然科学基金委特提斯重大研究计划等项目资助。
论文信息:Hu, X., Wen, D., Pan, Y., Garzanti, E., Deng, T., Dong, X., Ma, A., Zhao, Z. (2026). Syn-Collisional Origin of Yidun Arc-Like Magmas and Northern Provenance of Songpan-Ganzi Turbidites (Eastern Tibet). Terra Nova. 链接:https://doi.org/10.1111/ter.70025
图文:胡修棉
审核:陈天宇

