限定陆陆碰撞时间是最重要的地球科学问题之一。然而，对于发生过多陆块多期次碰撞的增生造山带，其上早期地质记录往往会被后期造山作用叠加破坏，从而导致早期碰撞时间难以被约束。在理论上，陆陆碰撞会改变上地幔的几何形态和热结构，因此会引发形成于不同温压和源区岩浆的转换。这一岩浆转换的时间点就可以被用来限定陆陆碰撞时间的上限。通过结合区域其它地质记录，陆陆碰撞时间可以被更精确地限定。前人研究发现，在渐新世-中新世阿拉伯-欧亚大陆碰撞之前，可能还存在过一些微陆块与欧亚大陆发生碰撞。但由于缺乏直接证据，碰撞时间仍存在争议。

为检验上述研究思路，本创新群体博士后刘泽与合作导师朱弟成教授，联合国内外其他合作者，对土耳其东部高原晚白垩世侵入岩开展了详细的野外调研，通过岩石学、地球化学和计算模拟研究，取得如下重要认识：

（1）土耳其东部高原晚白垩世侵入岩存在三种岩石系列，分别为硅（过）饱和钙碱性岩石（第一组）、硅不饱和含霞石标准分子碱性岩石（第二组A类）和硅（过）饱和钾玄质碱性岩石（第二组B类）（图1和2）。第一组岩石侵位于~87–77Ma。第二组A类和B类岩石侵位于~77–69 Ma（图1和2）。

（2）第一组和第二组岩石分别具有相对亏损和富集的Hf同位素和元素。第一组岩石可能起源于软流圈加水熔融。第二组A类和第二组B类起源于同一岩石圈地幔源区。后期地壳混染过程导致第二组A类转变为第二组B类。

（3）钙碱性和碱性岩浆的转换时间（~77 Ma）接近区域上高压变质岩的初始折返时间（~79 Ma）（图3）。

（4）结合全球其它造山带岩浆作用（如青藏高原、土耳其东部高原、西地中海Betic–Alborán和乌拉圭DomFeliciano造山带），本文提出，在造山带上的钙碱性-碱性岩浆转换时间可以被用来限定陆陆碰撞时间的上限。土耳其东部高原Bitlis–Pütürge微陆块榴辉岩中石榴石的锆石年龄为~84–82 Ma，可能代表了陆陆碰撞的初始时间（图3）。最后，本研究认为Bitlis–Pütürge微陆块和欧亚大陆的碰撞时间为~84–77 Ma（图4）。

图1 土耳其东部高原EasternTaurides地质简图

图2（a）Qz（石英）-Ne（霞石）-Ks（六方钾霞石）相图；（b）0.5×Pl（斜长石）-Ol（橄榄石）-Qz（石英）假三角图（从单斜辉石角度投图）

图3 土耳其东部高原晚白垩世岩浆和变质作用记录总结

图4 微陆块碰撞前后岩浆作用的地球动力学模式图

该项研究主要得到了国家自然基金委创新群体项目（42121002）和重点项目（91755207）的联合资助。上述研究成果发表在国际岩石学领域权威期刊《Journalof Petrology》上：Liu, Z.（刘泽）,Zhu, D.C.*（朱弟成）, Rezeau, H., Jagoutz, O., Wang, Q.（王青）, Eyuboglu, Y. (2022). Late Cretaceous Transition from Calc-alkaline to Alkaline Magmatism in the Eastern Anatolian Plateau: Implications for Microblock Collision Timing. Journal of Petrology.

全文链接：https://doi.org/10.1093/petrology/egac119.