蛇綠巖作為一種特殊類型的巖石組合，主要分布于各條縫合帶中，是探測(cè)地球深部地質(zhì)作用的窗口，也是研究地幔物質(zhì)組成，殼-幔物質(zhì)交換以及板塊構(gòu)造動(dòng)力學(xué)等方面極為重要的工具。西藏南部的雅魯藏布蛇綠巖位于印度板塊和歐亞板塊之間的縫合帶中，代表了殘留的新特提斯洋，是分布在我國最年輕，也是最受關(guān)注的蛇綠巖之一。自上世紀(jì)80年代以來，對(duì)雅魯藏布蛇綠巖的研究進(jìn)入了高峰。盡管地質(zhì)學(xué)家們?cè)谶@期間取得了豐碩的成果，但是對(duì)于該蛇綠巖的起源及形成機(jī)制仍然眾說紛紜。最主要的爭(zhēng)論在于雅魯藏布蛇綠巖是MOR型蛇綠巖還是SSZ型蛇綠巖：一些研究認(rèn)為形成于~130-120Ma的雅魯藏布蛇綠巖中的玄武巖是典型的洋中脊玄武巖，并可能在~120 Ma之后受到俯沖流體的改造，野外地質(zhì)觀察也表明雅魯藏布蛇綠巖類似于現(xiàn)代慢速擴(kuò)張洋中脊附近發(fā)育的大洋核雜巖；而基于雅魯藏布江蛇綠巖中玄武巖和晚期鎂鐵質(zhì)巖脈與Izu-Bonin-Mariana弧前玄武巖和玻安巖的地球化學(xué)相似性，另一些研究提出雅魯藏布江蛇綠巖形成于弧前環(huán)境。上述理論模型的提出，主要來自于對(duì)雅魯藏布蛇綠巖的基性巖漿巖或地幔橄欖巖的研究。然而，另一種巖石類型-變質(zhì)底板可能更有助于解決這些爭(zhēng)論，因?yàn)樽冑|(zhì)底板記錄了俯沖起始階段的關(guān)鍵信息，通過研究變質(zhì)底板的地球化學(xué)特征以及對(duì)比變質(zhì)底板的原巖和變質(zhì)年齡以及上覆洋殼的巖漿年齡，可以限制俯沖起始時(shí)間并探究相關(guān)蛇綠巖的演化。

因此，來自德國Ruhr University Bochum的研究者，對(duì)雅魯藏布蛇綠巖中采集的變質(zhì)底板（麻粒巖和角閃巖）在巖相學(xué)、地球化學(xué)、地質(zhì)年代學(xué)以及變質(zhì)相平衡模擬等方面進(jìn)行了研究，并取得如下認(rèn)識(shí)：

巖石學(xué)、相平衡模擬、REE溫度計(jì)及Zr-in-Rt 溫度計(jì)表明麻粒巖記錄了三期變質(zhì)作用（圖1）：峰前變質(zhì)發(fā)生在9.5-12.5 kbar/690-760°C的條件下；峰期礦物組合記錄了14-16kbar/900-970°C的條件；后成合晶記錄了9.5-12.6/902-983°C的條件并說明了等溫減壓過程。角閃巖主要記錄了<700-880°C/7-12.5 kbar的P-T條件。因此雅魯藏布蛇綠巖中的變質(zhì)底板經(jīng)歷了一個(gè)順時(shí)針的變質(zhì)P-T過程，而非前人所認(rèn)為的逆時(shí)針變質(zhì)軌跡。此外，其峰期以及峰后階段均達(dá)到了超高溫變質(zhì)條件，指示了一個(gè)“熱”的俯沖起始過程。

對(duì)變質(zhì)底板主微量元素的研究表明，變質(zhì)底板的原巖起源于洋中脊環(huán)境，而不是弧前或者弧后環(huán)境。并且原巖與雅魯藏布蛇綠巖中的巖漿巖具有很強(qiáng)的親緣性（圖2）。

變質(zhì)底板的地質(zhì)年代學(xué)結(jié)果表明，其原巖形成于133-127 Ma左右，與雅魯藏布蛇綠巖中地殼巖石的年齡重疊。變質(zhì)鋯石記錄了131-119 Ma的年齡，并與原巖年齡在誤差范圍內(nèi)無法區(qū)分（圖3）。鋯石溫度計(jì)以及鋯石-石榴石REE平衡圖解表明，該變質(zhì)年齡記錄了變質(zhì)底板的前進(jìn)變質(zhì)階段，進(jìn)而說明變質(zhì)底板在原巖形成后不久立即發(fā)生俯沖。也就是說俯沖起始發(fā)生在130-120 Ma，而不是120 Ma以后，這與先前研究中被認(rèn)為代表退變質(zhì)階段的角閃石Ar-Ar年齡結(jié)果相似，表明整個(gè)俯沖變質(zhì)過程很快。結(jié)合其形成的溫壓條件，首次構(gòu)建了雅魯藏布變質(zhì)底板較為完整的P-T-t軌跡（圖4a-c）。

通過總結(jié)上述認(rèn)識(shí)，一個(gè)新的地質(zhì)模型被提出以揭示雅魯藏布蛇綠巖以及變質(zhì)底板的形成（圖4d-k）。在133-127 Ma，新特提斯洋脊位于拉薩地塊前緣并在此擴(kuò)張，一些較老的MOR型地殼巖石可能沿慢速擴(kuò)張洋中脊附近的拆離斷層發(fā)育，其中一些巖石作為變質(zhì)底板的原巖存在（圖4d）。當(dāng)俯沖沿?cái)U(kuò)張脊附近的拆離斷層開始時(shí)，斷層上盤的地殼巖石不會(huì)發(fā)生俯沖，下盤的巖石開始俯沖，并記錄了131-119 Ma的初始俯沖年齡（圖4e和h）。俯沖開始后不久，俯沖板片脫水觸發(fā)地幔楔的部分熔融和SSZ型巖漿的形成（圖4f和i），這對(duì)應(yīng)了雅魯藏布蛇綠巖中一些~130-120 Ma玻安類巖石的發(fā)現(xiàn)。隨著俯沖越來越成熟，地幔楔變得更冷、更具浮力，這導(dǎo)致一些嵌入上覆地幔的麻粒巖（變質(zhì)底板）發(fā)生折返并隨后冷卻（圖4g-k）。該模型認(rèn)為雅魯藏布蛇綠巖既非純粹的MOR型蛇綠巖也不是單一的SSZ型成因，并強(qiáng)調(diào)了初始MOR型巖石在俯沖開始后的不同命運(yùn)：一些卷入了深俯沖循環(huán)過程，并脫水產(chǎn)生SSZ型巖漿，這部分巖漿形成的玻安類巖石與那些未發(fā)生俯沖的MOR型巖石一起組成了形成于~130-120 Ma的雅魯藏布蛇綠巖。該模型有助于解決關(guān)于雅魯藏布蛇綠巖起源的爭(zhēng)議討論，并為探究蛇綠巖的形成以及演化提供新思路。

圖1 使用THERMOCALC計(jì)算的雅魯藏布變質(zhì)底板的P-T視剖面圖：(a-b) 角閃巖的P-T視剖面圖；(c-f) 麻粒巖的P-T視剖面

圖2 變質(zhì)底板的微量元素投圖

圖3 變質(zhì)底板的鋯石U-Pb定年結(jié)果以及REE趨勢(shì)圖解

圖4 雅魯藏布江蛇綠巖中變質(zhì)底板的P-T-t軌跡以及地質(zhì)模型簡圖