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大火成岩省是远古的巨型熔岩体，发源于地球历史上那些规模最大的火山喷发。按照学界定义，一套熔岩体，只有当面积大于0.1×10⁶km³、体积0.1×10⁶km³，且最终形成的主体中有四分之三的物质必须在1-5百万年内喷发完成者，才可称之为“大火成岩省”。多数大火成岩省发育于板块内部，其喷发诱导机制牵涉到地幔柱与岩石圈的复杂关联作用、亦是地球历史上多次生物大灭绝的潜在诱因，是广受地球科学界热烈探讨的国际前沿问题。我国的峨眉山大火成岩省（以下简称ELIP, Emeishan Large Igneous Province）发育于扬子板块西缘，紧邻古特提斯洋东侧分支，与保存了精确古环境信息的二叠纪浅水碳酸盐台地序列接续发育，是探究该命题的得天独厚对象。

大理-丽江地区保存着良好的ELIP中央带早期喷发层序，总厚度约5400米，含有应答ELIP起源机制的潜在信息。本研究组在该地区进行了火山-沉积相研究，搭建了喷发前至喷发早期的火山-沉积地层演化格架，揭示了两套关键现象：（1）在ELIP下伏的茅口组顶部，浅水碳酸盐台地层序被深水碳酸盐重力流沉积骤然所覆。（2）ELIP早期喷发层序上覆于碳酸盐重力流，是一套巨厚的旋回式水下喷发相序，记录着深水至浅水喷发的渐隆过程。上述两方面现象表明，在茅口晚期，地壳开始活动，形成一条沿N-S走向展布的狭窄裂谷，谷内水深骤然加剧。ELIP中央带早期火山活动便起始于该裂谷深水环境中，裂谷作用随后和火山活动共同持续，导致喷发环境水深呈现旋回特征。在火山层序2700米层位，喷发相由水下全面转为陆上，标志着水下裂谷充填完成、喷发早期结束。随后，本地和扬子板块广大区域一同进入以陆相玄武质熔岩溢流为特征的主喷发期。

前人研究同时阐明了以下事实：（1）这套中央带早期喷发产物在地球化学上显示为岩石圈地幔源区，而非地幔柱源区，这与明显表现出地幔柱源区特征的主期溢流玄武岩截然不同。极高的岩石圈源区熔融比例无法用地幔柱加热模型予以良好解释（e.g. Xu et al. 2001）；（2）茅口晚期碳酸盐重力流沉积物沿N-S走向在扬子板块西缘展布稳定，且皆下伏于各地的初始喷发层（e.g. Zhou and Liu, 1988），表明喷发前直接出现了深水裂谷，与地幔柱喷发前穹状抬升模型不符；（3）扬子板块西缘广泛发育中二叠世辉绿岩墙，其优势走向方位同样为N-S，且空间上与碳酸盐重力流展布范围良好恰合，深水枕状熔岩、苦橄岩、以及以岩石圈地幔为源区的玄武岩也呈现明显受该展布带控制特征（e.g. Zhou and Liu, 1988）。与地幔柱上隆理应造成的同心辐射状应力场不一致。这些现象充分表明：一套地幔柱之外的大地动力学机制，诱发了扬子板块西缘碳酸盐台地内部这条N-S走向的水下裂谷及爆发于其中的ELIP早期水下火山活动。

二叠纪时期，扬子板块西缘紧邻古特提斯洋东侧哀牢山-金沙江分支洋盆，其内发育着向东俯冲的沟弧体系，扬子板块西缘坐落于该俯冲带的弧后拉张区域（e.g. Jian et al. 2009）。结合区域大地构造背景，本研究认为：ELIP中央带早期水下喷发裂谷是特提斯东缘俯冲带弧后拉张的结果。直至主溢流期，ELIP才明显受地幔柱作用诱导。ELIP这种先受到弧后拉张再受到地幔柱诱导的动力学演化特征，与北美洲哥伦比亚河大火成岩省十分相似。尽管从弧后拉张到地幔柱上涌的具体过渡机制尚不明朗，但它们构造-沉积格架的复杂性，使之成为进一步探究地球复杂动力学演化行为的宝贵窗口。

研究成果发表于《GSA Bulletin》。（Bei Zhu et al.,2019,What triggered the early-stage eruption of the Emeishan Large Igneous Province.Geological Society of America Bulletin. doi:10.1130/B35030.1）