板片断离:陆-陆碰撞造山带大陆地壳生长可能的机制

摘要

地球的陆壳在太阳系的行星中是独一无二的,大陆地壳的形成与演化是地球科学的基本问题之一.在增生型造山带中陆壳的生长量是可观的,通常通过垂向和侧向的生长方式完成,伴随有大量的壳幔物质及能量交换.而在碰撞造山带中,则认为地壳生长是不重要的,或认为几乎没有地壳生长.青藏高原造山带是一个典型的陆陆碰撞造山带，位于高原南部的拉萨地块南缘出露有长达1500km的冈底斯岩基，其记录了从新特提斯洋俯冲到印度-亚洲碰撞的岩浆活动。冈底斯岩基在印度-亚洲碰撞（~65-55Ma）后，出现岩浆大规模爆发事件（65-40Ma），这期岩浆活动存在大量的镁铁质包体、以及总体正的εHf(t)值（+14.7~-3.5）和εNd(t)值（+5.3~-0.5）暗示着陆-陆碰撞造山带存在有大规模的大陆地壳生长。 本次研究选取冈底斯中带谢通门县东部仁钦则乡花岗岩类和镁铁质包体作为研究对象。在研究区采集了石英闪长岩、花岗闪长质母岩及其包体。岩相学观察发现包体中存在大量针状磷灰石、反环带斜长石，暗示镁铁质包体混合成因。其中石英闪长岩、花岗闪长质母岩和其所携的包体的锆石具有一致的锆石U-Pb年龄，分别为50.2±0.5，50.6±0.6和50.4±0.4Ma。石英闪长岩、花岗闪长质母岩及其包体的εHf(t)-δ18O的简单二元混合计算表明，花岗闪长岩的地幔物质贡献量高达60%，暗示有显著的地壳生长。综和前人冈底斯带岩浆岩和本文的锆石Ti温度数据发现，~53-50Ma的温度明显高于其他时期，我们认为前人指出的~51Ma的板片断离是该期地壳生长的机制。