新疆生地所中亚造山带大陆地壳生长两阶段模型研究获进展

　　位于西伯利亚、卡拉库姆-塔里木板块、华北板块和东欧板块之间的中亚造山带（或阿尔泰拼贴体）不同于环太平洋俯冲型和阿尔卑斯-喜马拉雅山碰撞型造山带，是典型的增生型造山带，也是全球显生宙大陆地壳生长最显著的地区。对大陆地壳生长机制的认识有两种截然不同的模型：一种是大陆地壳的生长全部通过大洋板块俯冲诱导的增生造山完成，简称为“侧向增生模型”，该机制类似于现在的环太平洋增生型造山带；另外一种是不仅承认洋陆俯冲体制下的侧向增生过程，而且特别强调后碰撞大陆地壳在深部幔源物质底垫过程中的垂向生长，简称为“双向增生模型：洋陆体制的侧向增生 + 后碰撞垂向增生”。奠定这两种模型的关键是对伊犁地块和塔里木地块碰撞造山结束时间的精确限定和对花岗质岩石的成因认识。

　　中国科学院新疆矿产资源研究中心博士生龙灵利在导师高俊研究的指导下，通过对出露于西天山花岗岩的系统研究，构建了中亚造山带的大陆地壳生长两阶段模型。

　　西天山花岗质岩石的出露面积约占整个造山带的30%。研究人员选择了20余个代表性岩体进行了岩石学、地球化学与同位素年代学的研究，并综合目前已经发表的花岗质岩石的U-Pb年代学和Sr-Nd同位素数据，初步构建了西天山花岗质岩石的年代学框架，探讨了其Sr-Nd同位素特征。锆石U-Pb年龄分布在896Ma至247Ma间，87Sr/86Sr初始比在0.70329至0.72070间，εNd值从-14.1变化到+7.3。新元古代花岗片麻岩的产出表明西天山具前寒武纪基底。洋陆俯冲过程中，大陆地壳生长通过洋壳熔体的直接添加、上地幔楔部分熔融产生基性岩浆的侵入和基性岩浆与大陆基底混合产生的花岗质岩浆上涌等方式实现。后碰撞时期，板片断离诱发的软流圈地幔物质的上涌、底侵造就了大陆地壳的垂向生长。该研究成果确认中亚造山带的显生宙大规模地壳生长可以用这两阶段模型解释，即早期洋陆俯冲阶段岛弧物质的侧向添加 + 晚期后碰撞幔源物质垂向底垫。