板片撕裂是俯冲带物质循环和能量交换的重要方式，主要包括垂直板片撕裂和水平板片撕裂。水平板片撕裂通常发生在大陆碰撞及其随后的板片断离过程中，而垂直板片撕裂通常由俯冲板片沿走向的回撤速率变化或者俯冲角度的突变导致。地球物理层析成像已经很好地约束了现代汇聚板块边缘板片撕裂的几何学和动力学过程。然而，由于地球物理工具的时效性、大洋板片的完全俯冲和造山带后期构造-岩浆-变质热事件的叠加，古老造山带板片撕裂过程的检测和成像仍然极具挑战。

针对上述科学问题，太阳2游戏娱乐官网-(杭州)有限公司“岩浆-热液演化与金属成矿”求真群体邱昆峰、邓军教授等团队成员、澳大利亚昆士兰大学Gideon Rosenbaum教授、麦吉尔大学Anthony E. Williams-Jones教授和克罗地亚萨格勒布大学Drazen Balen教授，以秦岭造山带晚三叠世花岗岩类岩石为研究对象，在详细野外地质和岩石学观察基础上，汇编花岗岩类年代学、地球化学和同位素资料，开展多元地球化学和同位素成像研究，取得了以下创新认识：

1.    秦岭造山带晚三叠世225–210 Ma花岗岩类同位素和地球化学特征表现出明显的沿造山带走向变化，大致可分为107°E以西的正常大陆弧花岗岩（I组）和107°E以东的异常弧花岗岩（II组）。

2.    元素和同位素混合模型揭示，花岗岩类主要起源于新元古代和新太古代基底物质部分熔融并具有不同程度的地幔熔体贡献，I组花岗岩类的地幔熔体输入<40%，而II组花岗岩类具有20%–60%的更高地幔熔体贡献。

3.    多元地球化学和同位素成像结果揭示了位于107°–108°E之间的N–S到NE–SW向同位素边界和近N–S向的高Nb/Ta、Mg^#、Ca/Al和低地壳厚度区域，表明俯冲的勉略洋板片在晚三叠世，由于两侧俯冲角度的差异，发生了南向的垂直板片撕裂。

图1 秦岭造山带晚三叠世花岗岩类地球化学特征沿造山带走向的变化

图2 全岩Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素成像

图3 俯冲勉略洋板片晚三叠世南向垂直板片撕裂和相关岩浆作用模型

本研究受到国家重点研发计划（2019YFA0708603）、国家自然科学基金（42072087、42261134535、41702069）、北京市科技新星计划（Z201100006820097）、111计划（BP0719021）和澳大利亚研究委员会基金（DP200101566）联合资助。发表在国际权威期刊《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》：Qiu, K.F., Deng, J.*, He, D.Y., Rosenbaum, G., Zheng, X., Williams-Jones, A. E., Yu, H.C., Balen, D., 2023. Evidence of vertical slab tearing in the Late Triassic Qinling Orogen (central China) from multiproxy geochemical and isotopic imaging. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 128, e2022JB025514. [IF2021=4.39]

原文链接：https://doi.org/10.1029/2022JB025514