俯冲带岩浆作用是大陆地壳生长的主要引擎。原始的弧岩浆通常富含水分，这使得角闪石在深部地壳的分离结晶成为驱动岩浆向富硅、钙碱性演化的关键过程。尽管富角闪石堆晶岩常出现在世界各地弧火山岩中携带的深部地壳包体中，或者在古老造山带的深部弧地壳剖面中广泛出露，其具体成因却一直存在争议：其究竟是晶体在重力作用下的物理堆积、晶粥中的原位生长，还是熔体与早期堆晶矿物（辉石/橄榄石）反应的产物？针对这一复杂的成因背景，核心科学问题在于如何有效识别富角闪石堆晶岩的多重成因机制及其对应的物理化学控制因素。这一问题的解答对于重建跨地壳岩浆系统的演化历史至关重要。

 为了解决上述问题，中国科学院广州地球化学研究所黄彤宇博士、王强研究员及合作者聚焦于青藏高原南部冈底斯弧东段的泽当地体，选取了该地区出露完好但成分复杂的晚侏罗世（~158 Ma）富角闪石堆晶岩作为研究对象，通过详细的矿物学、地球化学研究和岩石组构分析，取得以下主要进展：

 1. 阐明富角闪石堆晶岩主要由结构和化学成分截然不同的辉石角闪石岩和两类角闪辉长岩（Group Ⅰ 和Group Ⅱ）组成，单矿物压力计结果结合三类岩石复杂的野外接触关系表明它们形成于同一个中-下地壳岩浆储库；

 2. 查明角闪石岩具有典型的增生堆晶结构，其中三种形态（自形、嵌晶以及粒间）的角闪石具有均一的主微量元素特征。电子背散射衍射（EBSD）分析显示其晶体取向微弱，矿物粒径没有明显的分选（图1），矿物间结构特征也不符合晶体沉降特征，表明其形成于晶粥层与对流母岩浆界面处的原位成核和再生长（图4c，CASE①）；

 3. 查明第一类辉长岩（Group I）具有正堆晶结构，其中棕色角闪石的成分变化及其与绿色角闪石之间的成分差异（图2）表明前者主要形成于辉石前驱体与熔体间的转熔反应，而后者在演化的粒间熔体中结晶；晚期堆晶间矿物出现了具有负铕异常的钠长石和石英，表明岩浆演化过程伴随着半开放系统中的熔体迁移和晚期的流体出溶（图4c，CASE②）；

 4. 查明第二类辉长岩（Group Ⅱ）发育特征的不平衡反应结构，棕色角闪石中保存有熔蚀残余的单斜辉石包裹体并发育有绿色角闪石的反应边。两阶段AFC过程模拟（图3a）表明这类岩石形成于外来熔体渗透早期堆晶矿物，导致了矿物的熔解（辉石）再沉淀（角闪石）（图4c，CASE③），这一过程有效地缓冲了残余熔体中FeO^T/MgO比值的升高（图3b）。

 上述研究为同一深部地壳岩浆储库内富角闪石堆晶岩的多重成因提供了岩石学证据。这些岩石在结构和化学成分上的不均一性，可能反映了岩浆储库不同区域结晶环境（或机制）的空间差异（图4b）。该研究进一步揭示角闪石的直接成核结晶需要体系维持相对稳定的温度和熔体成分；而反应替代角闪石的形成与体系物理化学条件的变化有关，例如降温过程或者外来熔体的补给和渗透过程。

图1 辉石角闪石岩电子背散射衍射（EBSD）分析结果

图2 泽当富角闪石堆晶岩中棕色角闪石和绿色角闪石主量元素特征

图3 （a）两阶段AFC过程模拟；（b）第二类辉长岩中角闪石平衡熔体的SiO₂与FeO^T/MgO比值的变化趋势

图4 泽当富角闪石超镁铁质-镁铁质侵入岩的岩石学成因模式图  

 相关成果近期发表在国际著名岩石学期刊《Journal of Petrology》上。本项研究得到了深地国家科技重大专项（No. 2024ZD1001103）和国家自然科学基金（42430311）的联合资助。

论文信息：Huang, T.-Y. (黄彤宇), Wang, Q*. (王强), Kerr, A. C., Wang, J. (王军), Jiang, Z.-Q. (姜子琦), Ma, L. (马林), 2026. Multiple origins of hornblende-rich cumulates within a deep magma reservoir from the Late Jurassic Gangdese arc, south Tibet: implications for arc crustal evolution. Journal of Petrology, egag006, https://doi.org/10.1093/petrology/egag006.