地质所科研人员提出西准噶尔早古生代晚期俯冲洋壳板片回撤模型

地质所科研人员及合作者以西准噶尔谢米斯台山和赛尔山侵入岩为研究对象（图1），开展了详细的岩石学和地球化学、Sr-Nd-Hf同位素以及锆石U-Pb定年研究，提出了西准噶尔早古生代晚期俯冲洋壳板片回撤模型，该模型很好地解释了研究区域的地壳增长情况。

研究人员发现，研究区域的侵入岩于420-405百万年前侵位，包括A型-和I型-花岗岩、埃达克质花岗闪长岩和辉长岩。A-型花岗岩含有钠角闪石，以高碱性、Fe、Zr、Nb含量和Ga/Al比值为特征，可能形成于一种高温、扩张的环境，与中下地壳的部分熔融有关。埃达克质花岗闪长岩以高Sr和Sr/Y比值，以及低Y、Yb、Cr、Co和Ni含量为特征，可能由镁铁质下地壳部分熔融而成。辉长岩以低MgO和Cr含量为特征，由受交代的岩石圈地幔与软流圈地幔相互作用而成。这些侵入岩以酸性岩浆为主，镁铁质岩浆为辅，往北东向逐渐变年轻。基于以上发现，研究人员提出了板片回撤模型，解释这些侵入岩的地球化学特征和高温-低压的扩张背景（图2）。板片回撤通常发生在较老的洋壳俯冲过程中，其俯冲角度从正常到陡峭移动，诱发软流圈地幔上涌。热的软流圈地幔加热下地壳，促使其部分熔融形成酸性岩浆。而软流圈地幔的减压熔融，其熔体与岩石圈地幔相互作用形成镁铁质岩石。

西准噶尔是中亚造山带的重要组成部分。从早寒武世到晚二叠世，西准噶尔地区经历了长期的、复杂的、增生拼贴演化历史，并在不同时期，产生不同特征的侵入岩组合。作为早古生代到晚古生代过渡的重要时期，晚志留世-早泥盆世的侵入岩的研究是重建西准噶尔地区古生代构造演化不可缺少的重要组成部分。上述研究有助于深化西准噶尔古生代构造演化历史的认识。

该成果由中国地质科学院地质研究所尹继元副研究员、陈文研究员与中国科学院地质与地球物理研究所的肖文交研究员等合作完成。

(同位素热年代学实验室供稿)

      该研究成果于2015年发表在国际著名地学期刊Gondwana Research上。http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1342937X15001896

图1、西准噶尔谢米斯台和赛尔山地质简图

图2、西准噶尔地区中古生代板片回撤构造模式图