杭爱山位于蒙古国中部，最高海拔超过4000米，对蒙古国现今南北分带的干湿气候格局起着关键控制作用。然而，其隆升机制长期困扰着学术界。不同于喜马拉雅山等呈线状展布的山脉，杭爱山以独特的穹隆状地貌著称，且其内部变形微弱。近年来的低温热年代学与古高程研究表明，杭爱山主要隆升于早白垩世。但彼时该地区已处于陆内演化阶段，其穹隆状隆升机制至今仍是未解之谜。

 研究团队长期致力于全球山弯构造研究，前期工作已发现，杭爱山位于蒙古山弯构造弯曲程度最大的转折端内侧，并基于古地壳厚度重建，提出了二叠纪至早中生代俯冲带弯曲驱动地壳加厚的新认识，这一结果与地球物理资料限定的高达60公里的地壳厚度相吻合(Ling et al., 2024, CEE)。然而，与厚地壳形成鲜明对比的是，杭爱山地区现今岩石圈厚度仅约70公里，相对较薄。这种“厚地壳、薄岩石圈”的结构特征，促使研究团队提出岩石圈曾发生拆沉并驱动浅表地形抬升的科学猜想，而验证这一猜想的关键在于从岩浆视角限定深部动力学过程。

 经过多年野外工作，并结合系统的年代学分析，研究团队首次在杭爱山腹地识别出早白垩世火山岩（125–114 Ma）。该套火山岩属于粗玄岩-玄武质粗安岩-粗安岩系列，为同一岩浆系统演化的产物。其中的粗玄岩富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，且具有略负的εNd(t)值，指示其起源于岩石圈地幔而非软流圈地幔。尤为重要的是，粗玄岩具有较高的(Gd/Yb)_PM比值，表明岩浆源区存在石榴子石残留相，意味着岩浆形成深度可能超过80公里，已达到石榴子石相稳定域。而地球物理探测显示，杭爱山下方岩石圈厚度仅约70公里，这一矛盾指示该地区曾发生过显著的岩石圈拆沉作用。

 研究团队进一步梳理了杭爱山地区的岩浆活动记录。前人在该区识别出两期主要岩浆活动：二叠纪至三叠纪（约298-220 Ma）和新生代（约32-0 Ma），而早白垩世岩浆活动此前未有报道。其中，新生代火山岩通常被认为与软流圈上涌有关。研究团队基于Sm/Yb比值和主量元素压力计，发现新生代火山岩的熔融深度在杭爱山核部最浅，向周围逐渐加深。这一熔融深度的空间格局表明，在新生代火山活动之前，杭爱山之下可能已存在一个上凸的岩石圈-软流圈边界，即薄岩石圈在新生代岩浆活动之前已经形成，从而排除了拆沉发生在新生代的可能性。结合本研究报道的早白垩世火山岩所指示的深源特征（>80 km）与现今薄岩石圈之间的矛盾，可以确定岩石圈拆沉主要发生在早白垩世。此外，区域低温热年代学数据记录了这一时期的快速剥露事件，与拆沉导致的地表隆升时间高度吻合，进一步支持早白垩世岩石圈拆沉驱动了杭爱山脉的隆升。

 那么，为什么杭爱山地区的岩石圈会在早白垩世发生拆沉？二叠纪至三叠纪期间，随着蒙古鄂霍茨克俯冲带的逐渐弯曲，山弯构造转折端内侧地壳受到强烈挤压，以协调山弯构造的弯曲变形，从而导致岩石圈显著加厚（图1A）。三叠纪末期，蒙古鄂霍茨克洋西段闭合后，杭爱山地区进入陆内演化阶段，岩浆活动趋于停滞（图1B）。直至早白垩世晚期，先前加厚的岩石圈因重力失稳而发生拆沉，引发岩石圈地幔部分熔融，形成早白垩世火山岩。与此同时，加厚岩石圈的移除导致地壳均衡隆升，最终塑造了杭爱山的穹窿状地貌（图1C）。

 该研究构建了“造山带弯曲-岩石圈加厚-岩石圈拆沉-岩浆活动-地表隆升”的系统逻辑框架，不仅合理解释了杭爱山的隆升机制，也提出了“造山带弯曲后进入陆内演化阶段加厚岩石圈再次拆沉”这一陆内造山动力学演化模式，为理解全球弧形造山带向造山后或陆内阶段转换过程中的地球动力学行为提供了参考范例，也为造山带四维演化深浅耦合关系研究提供了新的启示。AGU旗下的Eos杂志以“Mongolian Mountains Rose When the Crust Bounced Back”为题对该论文进行了报道。

 论文信息：Jiaqi Ling (令佳琪), Pengfei Li* (李鹏飞*), Chao Yuan (袁超), Ming Chen (陈明), Wubing Yang (杨武斌), Yingde Jiang (蒋映德), Cunwei Lin (林存伟), Chao Zhang (张超), Zhen Li (李震), Tserendash Narantsetseg, 2026, Early Cretaceous uplift of the Hangay Mountains (central Mongolia): A consequence of lithospheric foundering following oroclinal bending. Geology, doi: https://doi.org/10.1130/G54383.1

 论文链接：https://doi.org/10.1130/G54383.1

 Eos杂志报道链接：https://eos.org/articles/mongolian-mountains-rose-when-the-crust-bounced-back

图1 山弯构造驱动岩石圈演化模式图。(A)中三叠世：随着俯冲带弯曲，山弯构造转折端内侧发生挤压，导致杭爱山下方岩石圈加厚。(B)晚侏罗世：蒙古鄂霍茨克洋闭合，山弯构造两翼拼贴，杭爱山地区进入岩浆平静期。(C)早白垩世晚期：加厚岩石圈去根，引发岩石圈地幔部分熔融，并驱动杭爱山隆升。