青藏高原南缘板块撕裂控制汇聚板块边界的挥发性组分通量差异

这篇研究通过分析青藏高原南部三大裂谷系统（PXR/YGR/CWR）116个温泉的氦碳同位素数据，结合蒙特卡洛模拟，首次揭示了板块撕裂（slab tearing）对挥发性组分（He/CO2）通量的控制机制。研究发现氦边界（"地幔缝合线"）与碳边界（"撕裂边界"）之间存在200公里过渡带，3He通量呈现南（8.8×103 atoms/m2/s）→过渡带（3.3×104）→北（2.1×105）的梯度变化，证实YGR西侧（~89°E）的V型撕裂导致软流圈上涌，形成东西向裂谷系统。该成果为碰撞带宜居性研究提供了新的地球动力学视角。

　　

Highlight

板块撕裂对汇聚板块边界挥发性通量的调控机制

Conclusions

本研究基于地幔来源碳/氦比例、氦碳通量及地幔碳比率变化，识别出YGR与PXR之间（89°E）可能存在板块撕裂（slab tearing）。该撕裂导致藏南岩石圈结构差异，表现为氦碳同位素的显著分异：

• 氦边界以南：地幔碳占比<1%，³He通量仅8.8×10³ atoms/m²/s

• 过渡带（200公里宽）：地幔碳1-2%，³He通量升至3.3×10⁴

• 碳边界以北：地幔碳>2%（均值4.6%），³He通量爆发式增长至2.1×10⁵

YGR西侧的V型撕裂（V-type slab tearing）在持续南北挤压背景下促进软流圈（asthenosphere）上涌，引发东西向地壳伸展并最终形成裂谷系统。这些发现揭示了板块撕裂如何通过调控地幔-地壳相互作用（mantle-crust interactions）影响挥发性迁移规律，为理解碰撞带宜居性（habitability）提供了关键动力学依据。