大陆碰撞带是大陆地壳形成与改造的重要场所，其演化通常包括早期的大洋俯冲与后期的陆陆碰撞两个阶段，并涉及复杂的地质过程。然而，系统示踪这种长期的地壳演变历史并非易事。传统方法通常依赖于大范围的岩石样品采集工作和区域年代学框架构建。这种方法虽然有效，但因受限于样品获取的代表性和岩石记录的不连续性，需要进行大量的野外与实验室工作。因此，发展更高效的示踪手段，对重建和理解大陆地壳的长期演化具有重要意义。

我校科学研究院博士生孙文瑞在导师王瑞教授指导下，与莫纳什大学Roberto Weinberg教授以及我校刘力特任教授、张亮亮副研究员开展合作，通过对冈底斯带桑桑下地壳捕掳体（图1）进行锆石U-Pb年龄的深度剖面分析，成功重建了220 Ma以来整个近2000 km长的冈底斯弧下地壳的演化历史，为追踪大陆地壳的演化提供了一种全新的简单高效的方法。主要研究结果如下：

（1）通过桑桑下地壳捕掳体锆石U-Pb深度剖面分析成功重建了冈底斯大陆地壳的演化历史。研究结果与前人研究数据匹配（图2，图4），包括冈底斯带岩浆岩数据库记录的多阶段弧岩浆作用、印-亚碰撞、板片回卷、板片断离等关键地质事件。

（2）锆石核-边年龄与微量元素变化揭示印-亚汇聚过程中冈底斯大陆地壳的系统性转变。后碰撞阶段锆石核部年龄（新生）逐渐减少而边部年龄（次生）逐渐增加，反映了幔源岩浆通量的减少与大陆地壳深熔作用的增强（图2），与同期锆石Th/U与(Dy/Yb)_N变化趋势所指示的地壳加厚与深熔一致（图3）。

（3）本研究表明，即便基于单一地区的捕掳体样品，仍可重建大型碰撞造山系统的演化历史，表明了麻粒岩捕掳体作为示踪大陆地壳演化的有效工具。

图1 藏南冈底斯带区域地质图

图2 桑桑下地壳捕掳体U-Pb年龄深度剖面数据（220 Ma以来）

图3 桑桑下地壳捕掳体锆石微量元素数据（220 Ma以来）

图4 前人研究中的印-亚汇聚速率、冈底斯带地壳厚度演化与岩浆岩年代学数据库

本研究得到国家自然科学基金创新群体项目（42121002）与杰青项目(42225204)，“111”计划（B18048）和深时数字地球前沿科学中心（2652023001）的联合资助。以上成果发表在领域内高水平期刊《Geophysical Research Letters》上：Sun, W.-R., Weinberg, R., Wang, R.*, Liu, L., & Zhang, L.-L. (2025). Xenolith zircons record the long geological history of India-Asia convergence: Results from U-Pb depth profiling. Geophysical Research Letters, 52, e2024GL113374. [IF2023 = 4.6]

全文链接：https://doi.org/10.1029/2024GL113374