青藏高原东北缘软流圈流动与岩石圈侵蚀驱动的高原向外生长机制

（编辑推荐）本研究通过西秦岭早中新世超镁铁质熔岩（melilitites）的地球化学与Sr-Nd-Pb-Os同位素分析，结合地幔包体（peridotite/pyroxenite）和地震学证据，首次揭示青藏高原东北缘扩张的深部动力学机制：东向软流圈流（asthenospheric flow）通过边缘驱动对流（edge-driven convection）侵蚀东部厚岩石圈（150-200 km），并活化碳酸盐化组分参与熔岩形成，为理解大陆碰撞带碳循环及高原侧向扩展提供关键岩石学记录。

　　

Highlight

这项研究强调了上地幔过程——软流圈流动（asthenospheric flow）和岩石圈侵蚀（lithospheric erosion）——在驱动青藏高原向东挤出过程中的关键作用，同时揭示了碳活化对理解大陆碰撞过程中地幔碳循环的重要意义。

Spatial variations in West Qinling melilitites reveal heterogeneous source lithologies

西秦岭超镁铁质熔岩（melilitites）的组成呈现空间分异特征（图2a）。高镁指数（Mg#>70）的样本仅分布于白关、分水岭、沟家山等区域（16.6-23.1 Ma），而低镁指数熔岩则局部出现于沟家山、水晶坝-瓦窑里等地。这种差异反映了地幔源区的岩性不均一性——高镁熔岩源自方辉橄榄岩（harzburgite）主导源区，而低镁熔岩则与辉石岩（pyroxenite）熔融相关。

Conclusions

西秦岭超镁铁质熔岩源自岩石圈-软流圈边界（LAB）附近的碳酸盐化橄榄岩与辉石岩。始于早中新世的东向软流圈流通过边缘驱动对流（edge-driven convection）持续侵蚀东部厚岩石圈（150-200 km），并循环西秦岭下方的碳酸盐化岩石圈组分——这一过程被熔岩的Sr-Nd-Pb-Os同位素特征所记录。软流圈流动与岩石圈侵蚀的协同作用，为青藏高原东北缘的向外扩张提供了深部驱动力。