地科公司2023级地质学硕士研究生张萌雨以第一作者身份在中科院二区TOP期刊《Lithos》上发表了题为“Petrogenesis of Triassic crystal-rich and crystal-poor volcanic rocks in the East Kunlun orogenic belt: Evidence from in-situ zircon-apatite-quartz and whole-rock geochemical compositions”的研究论文(图1)。英国365集团公司官网为论文第一署名单位、通讯作者单位,硕士生张萌雨为论文第一作者,其导师刘彬教授为论文通讯作者。

图1 论文首页
晶粥活化是控制长英质火山喷发与岩浆分异的关键过程之一,直接影响着晶体-熔体分离与熔体抽取效率、岩浆混合行为及火山喷发方式,对于理解大陆地壳形成与演化、阐明火山喷发机理、科学预测未来火山喷发等具有重要意义。富晶体与贫晶体火山岩是研究晶粥活化的天然载体,系统剖析这两类火山岩的成因机制,能为深入认识地壳长英质岩浆系统的晶粥活化以及揭示酸性火山喷发机制提供重要线索。
该项研究选取东昆仑都兰地区三叠纪富晶体与贫晶体火山岩为研究对象,通过开展锆石、磷灰石和石英微区结构与成分研究,结合岩石地球化学研究,综合分析与对比富晶体与贫晶体火山岩的形成与演化机制差异,在此基础上探讨有关岩浆系统的晶粥活化过程及其控制因素。该研究发现,这两类火山岩并非来源于不同岩浆体系,而是源于同一个长期存在、反复被激活的长英质岩浆储库(图2)。

图2 东昆仑造山带大地构造简图(a);研究区及其周缘构造分布简图(b);研究区地质简图(c)、富晶体和贫晶体火山岩的代表性地质剖面图(A-A')(d)
研究区两类火山岩中的锆石、磷灰石和石英的原位微区结构与成分变化能够有效地示踪岩浆物理化学状态及其储库多阶段演化历史。其中,锆石记录了岩浆储库的长期演化与晶体再循环过程;磷灰石保存了较晚阶段挥发分活动与岩浆补给的证据;而石英的环带结构与Ti元素分布则直接反映了晚期阶段基性岩浆补给驱动的晶粥活化过程(图3)。

图3 贫晶体与富晶体火山岩的代表性CL图像及其Ti含量-灰度剖面
综合本次矿物学与岩石学研究成果以及区域最新多学科研究资料,重建了都兰地区三叠纪长英质岩浆储库系统所经历的两阶段晶体-熔体分离历史。其中,早期高硅熔体抽取形成贫晶体火山岩,而晚期在更加显著的基性岩浆和含水流体共同作用下,晶粥体被重新加热和活化,最终形成富晶体火山岩(图4)。

图4 富晶体和贫晶体火山岩的综合成因模式图
该研究从多元矿物的微观尺度,系统揭示了长英质岩浆储库的内部结构与多次活化机制,为深入理解火山喷发产物的成因及晶粥系统的动力学过程提供了新的见解。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.lithos.2026.108411