淡色花岗岩以低于 5% 的暗色矿物（如黑云母）为特征，虽然规模小，但却广泛分布在一些重要的碰撞造山带，如欧洲的加里东与阿尔卑斯造山带、美洲的科迪勒拉造山带以及亚洲的喜马拉雅造山带。因其蕴含重要的构造与稀有金属成矿信息，得到了学术界的广泛重视。一般认为，淡色花岗岩的形成与区域伸展背景相关，但在喜马拉雅淡色花岗岩形成期间（46–6 Ma）却经历了多期挤压与伸展过程。因此，如何将淡色花岗岩成因（沉积岩重熔与母岩浆结晶分异）与区域构造背景联系起来是面临的科学难题。研究的关键在于准确限定淡色花岗岩的侵位时代和岩浆来源。在实际研究过程中，要准确获取淡色花岗岩的侵位年龄十分困难，主要原因是其新生锆石含量极低，即使存在也是以非常薄的增生边形式围绕古老锆石的继承核生长。传统的LA-ICP-MS方法难以分析小于20微米的锆石增生边，获得的很多年龄可能是核边混合年龄。

针对上述研究难题，本创新群体博士后刘力与合作导师朱弟成教授，联合国内外合作者，对喜马拉雅造山带的淡色花岗岩（图1）开展了深入研究，取得了以下新认识：

(1) 采用深度剖面LA-ICP-MS方法获得了喜马拉雅淡色花岗岩锆石内部分辨率高达0.5微米的年龄剖面（图2）。此方法可以很好的解决传统激光方法无法获取小于20微米锆石的增生边的年龄的问题，为破译造山带多期次岩浆-构造活动历史提供新的手段。

(2) 淡色花岗岩中小于50 Ma年龄段的锆石增生边厚度，与喜马拉雅造山带区域伸展与挤压背景密切相关，即较厚的增生边对应于地壳伸展时期（图3；45–30 Ma, 25–15 Ma, 11–8 Ma）。

(3) 淡色花岗岩锆石的继承核年龄分布不同于喜马拉雅造山带的碎屑锆石年龄，主要体现在继承核的主要年龄集中在490–460Ma，与发生在冈瓦纳大陆北缘的Bhimphedian造山运动同期；而喜马拉雅造山带的碎屑锆石则主要包括了大量格林威尔期（1300–900 Ma）以及更老的锆石（图4）。这种不一致暗示淡色花岗岩并非全部来自沉积岩的重熔。

图1 喜马拉雅淡色花岗岩的分布和采样位置

图2 喜马拉雅淡色花岗岩锆石的高分辨率年龄剖面

图3 喜马拉雅淡色花岗岩锆石边部厚度与区域构造背景的关系

图4 喜马拉雅淡色花岗岩锆石继承核与碎屑锆石年龄分布的比较

上述研究主要得到国家自然科学基金创新群体项目（42121002；碰撞带地壳演化）以及青年科学基金项目（42103021；反向深度剖面LA-ICP-MS方法的研发与其地质应用）的资助。相关理论成果发表于地球科学领域国际著名期刊《Geophysical Research Letter》上: Liu, L., Zhu, D., Wang, Q., Cawood, P. A.,Stockli, D. F., Stockli, L. D., Lin, C., Zhang, J., Zhang, L., and Zhao, Z.,2022, Leucogranite records multiple collisional orogenies: Geophysical ResearchLetters, v. 49, no. 15, p. e2021GL096817.

全文链接：https://doi.org/10.1029/2021GL096817.