东天山东段同造山到后造山花岗岩幔源组分的递增及陆壳垂向生长意义——Sr、Nd同位素证据

显生宙陆壳垂向生长是一个新的值得进一步深入探索的课题。在已有的地质、地球化学研究基础上,本文报导了东天山东段矿物组成、成因类型相似的早古生代同造山花岗岩体和晚古生代-早中生代后造山花岗岩体新的Sr、Nd同位素测试结果,并进一步对比研究了它们的Sr、Nd同位素差异。前者I_(Sr)值较高(0.7087～0.7288),ε_(Nd)(t)值较低(-5.8～-15.8),模式年龄T_(DM)大(1.29～2.37Ga),显示以古老陆壳物质为主的物源特征;后者I_(Sr)低(0.7069～0.708),ε_(Nd)(t)值高(-3.8～ 0.3),T_(DM)较年轻(0.80～1.28Ga为主),显示混有较多的年轻幔源组分;同期的煌斑岩脉I_(Sr)为0.7080,ε_(Nd)(t)值为 4.3, T_(DM)为0.8 Ga。这些特征为探讨显生宙地壳垂向生长提供了良好实例。一般而言,显生宙高ε_(Nd)(t)值后造山花岗岩中的年轻幔源组分至少有3个可能的来源:(1)前造山(前寒武纪)底侵形成的年轻基性下地壳;(2)同造山水平增生的年轻地壳再循环;(3)后造山底侵的幔源岩浆。这3种来源分别揭示了3种陆壳生长方式和时限:前造山垂向生长;同造山水平生长;后造山垂向生长。通常,这3种情况仅仅依据地球化学特征不易鉴别;而通过花岗岩物源演变的对比研究有可能提供鉴别的线索。该区早古生代花岗岩以古老壳源为特点;而地点相同、矿物组成和地球化学相似、侵位深度相近的晚古生代-早中生代花岗岩幔源组分增多,并伴随有辉绿岩、煌斑岩侵入。这种新的年轻组分最可能与新底侵的幔源岩浆有关,它们随后造山花岗岩加入地壳,导致地壳垂向生长,这是造山后垂向生长的一种特征。该研究为中亚造山带后碰撞或后造山陆壳垂向生长的存在提供了一个证据。

Increase of juvenal mantle-derived composition from syn-orogenic to post-orogenic granites of the east part of the eastern Tianshan ( China)and implications for continental vertical growth: Sr and Nd isotopic evidence