近日，中国科学院广州地球化学研究所研究员李鹏飞团队乐成展现了蒙古杭爱山的形成动力历程：山弯组织→岩石圈加厚→岩石圈拆沉→岩浆勾当→地表隆升。从“勒石燕然”到“解密造山”，这座汗青名山再次进入科学研究的视线。相干结果发表在《地质学》（Geology）。
山弯组织驱动岩石圈演化模式图。研究团队供图 “燕然未勒归无计”——位在蒙古中部的杭爱山，古称燕然山，是中国汗青上大名鼎鼎的地舆坐标。这座绵亘在蒙古国中部的巨年夜山脉，如今仍是中亚干旱区与西风带水汽的要害樊篱，直接塑造了蒙古国“南旱北湿”的天气格式。然而，这座最高海拔跨越4000米的穹窿状山脉，既不像喜马拉雅山那样呈条带状延长，内部也险些看不到强烈的组织变形——它毕竟是怎样隆起的？
研究团队起首留意到了一个怪异的地球物理特性：杭爱山之下，地壳厚度达60千米（远超正常年夜陆的30–40千米），而其底部的岩石圈厚度却仅约70千米（远薄在全世界年夜陆平均150–200千米）。这类“厚地壳、薄岩石圈”的异样组合表示：杭爱山下曾经存于一块厚重的岩石圈“根”，厥后神秘消散了。团队斗胆推测，消散的部门发生了“拆沉”——犹如卸失船底太重的压舱石，船身天然上浮。然而，料想尚需证据。怎样证实？他们巧妙地采用“岩石探针”思绪，从岩浆演化的视角反演地球深部历程。
颠末多年野外事情，团队初次于杭爱山要地本地发明了早白垩世（1.25-1.14亿年前）的火山岩。地球化学阐发显示，此中的粗玄岩来自岩石圈地幔，并具备高的（Gd/Yb）PM比值——这是岩浆源区残留石榴子石的标记，象征着岩浆的熔融深度跨越80千米。
一个要害抵牾随之浮现：假如岩浆源自80千米如下的深部，而如今该地域的岩石圈厚度仅70千米，那末当初一定存于更厚的岩石圈，且随后被“拆沉”所移除了。联合火山岩的春秋（与同期快速隆升的低温热年月学记载高度吻合），团队精准锁定：早白垩世时期，杭爱山下方太重的岩石圈根部发生断裂、坠入地幔深处，相称在卸失了一块巨年夜的“压舱石”。地壳因平衡作用而总体抬升，终极形成为了今天的穹窿状杭爱山脉。
那末，岩石圈为什么会于此时发生拆沉？谜底藏于更早的地质汗青中。二叠纪至三叠纪时期，蒙古—鄂霍茨克俯冲带逐渐弯曲，形成为了一个巨年夜的U形组织——即“蒙古山弯组织”。于U形弯曲最内侧，地壳遭到强烈挤压，致使岩石圈显著加厚。三叠纪末期，洋盆西段闭合，杭爱山地域进入陆内安静期，岩浆勾当险些住手。直至早白垩世晚期，先前加厚的岩石圈终究因重力掉稳而发生拆沉。这一事务触发了岩石圈地幔的部门熔融，形成为了早白垩世火山岩；同时，岩石圈根部的移除了致使地壳发生平衡反弹而向上隆起，终极培养了杭爱山的穹窿状地貌。
该研究构建了“造山带弯曲→岩石圈加厚→岩石圈拆沉→岩浆勾当→地表隆升”的完备逻辑链条，不仅解开了杭爱山的隆升之谜，还有提出了一种全新的陆内造山动力学模式——造山带弯曲以后，进入陆内阶段，加厚的岩石圈可以再次发生拆沉，驱动山脉隆升。这一发明为理解全世界弧形造山带怎样向造山后或者陆内阶段转换提供了主要参考，也为地球深部历程与浅表地貌的耦合研究打开了新的视角。
相干论文信息：https://doi.org/10.1130/G54383.1
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