地球上地幔的氧化还原状态控制着部分熔融，变价元素、亲铜元素的价态，以及挥发分的形成，因此，影响着岩浆起源、成矿作用乃至大气圈的演化。通过幔源岩浆和地幔橄榄岩样品的研究，多数构造环境下的上地幔氧化还原状态已经得到了较好的约束，如俯冲带的楔形地幔通常是相对氧化的（ΔFMQ = 0 to +3），而克拉通地幔（ΔFMQ = -4 to -2）和大洋地幔（ΔFMQ = -1.2 to-0.4）是相对还原。相比之下，造山带之下的上地幔氧氧化还原状态研究程度较弱，有关造山带之下的上地幔逸度（fO2）数据较少，且变化范围较大（ΔFMQ= –4.5 to +2.6）；除此之外，影响造山带上地幔fO2变化的机制没有得到很好的限定。 

　　针对上述科学问题，中国地质科学院地质研究所杨志明研究组选择青藏高原南部后碰撞（~25-8Ma）超钾质岩中的二辉橄榄岩包体开展详细研究，首次报道了喜马拉雅造山带之下的上地幔fO₂，以及超钾质岩浆从地幔源区到浅部地壳上升过程中的fO₂变化。 

　　　　图1.藏南后碰撞超钾质岩及其内地幔包体的ΔFMQ vs. T (A)、P (B)和全岩Mg# (C) 图解注：二辉橄榄岩 Iherzolite; 粗面安山质岩浆 Trachyandesite; 粗面岩 Trachyte

　　研究结果显示，二辉橄榄岩包体的fO₂范围为ΔFMQ= +0.5 to +1.2（图1A，B），指示藏南~25-8 Ma时岩石圈地幔相比克拉通和大洋地幔更加氧化，大致落在俯冲带楔形地幔的fO₂范围内。矿物学证据显示，源自俯冲于藏南陆壳之下的新特提斯洋壳和印度陆壳的富水流体和/或熔体对藏南岩石圈地幔的交代作用，很可能导致了其fO₂的升高。此外，超钾质岩浆在从56km的古深度上升到15km的过程中，ΔFMQ从+0.8升高至+3.0（图1C）。这一fO₂从深部到浅部过程的升高规律，与深部粗面安山质岩浆至浅部粗面质岩浆结晶分异过程中钛铁矿、硫化物和橄榄石含量降低等规律一致。因此，结晶分异作用，这一壳内岩浆演化过程，很可能导致了幔源岩浆fO₂的变化，幔源岩浆fO₂不能简单用来代表其源区氧化还原状态。 

　　青藏高原发育大量后碰撞斑岩铜矿床（Houet al., 2015, Geology），其形成被认为与幔源超钾质岩浆有直接或间接的关系（Yang et al., 2015, JP; Lu etal., 2015, Geology）。本次研究结果进一步暗示，后碰撞时青藏高原岩石圈地幔高fO₂，有利于Cu、S等成矿物质从深部到浅部地壳的迁移，这可能是青藏高原大量发育后碰撞斑岩铜矿的关键。 

　　上述研究成果近期在线发表在著名地学期刊《Geology》上（Li,W.K., Yang, Z.M., Chiaradia, M., Lai, Y., Yu, C., and Zhang, J.Y., 2020. Redoxstate of southern Tibetan upper mantle and ultrapotassic magmas, Geology, doi:10.1130/G47411.1），博士生李炜恺为第一作者，杨志明研究员为通讯作者，硕士生于超及张佳钰也参加了研究。

　　原文链接：https://doi.org/10.1029/2019GC008273