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阿达克岩成因及地球动力学意义研究。本文对喀麦隆东部Mbitom地区花岗岩进行岩性学、地球化学分析，揭示其属于低/高Mg#阿达克岩类，源于地壳增厚与拆离作用，结合稀土元素配分与锶钍比值，证实其形成与Pan-African碰撞后陆壳演化密切相关，为刚果中央造山带构造演化提供新证据。
阿达克岩|地壳增厚|拆离作用|稀土元素配分|刚果中央造山带|
朱莉安·莱迪·察巴松（Julienne Ledy Tsabassong）| 格伦蒂·卡利斯图斯·富（Gentry Calistus Fuh）| 埃马纽埃尔·诺莫·内格（Emmanuel Nomo Negue）| 西尔维斯特·甘诺（Sylvestre Ganno）| 德尔芬·博施（Delphine Bosch）| 保罗-德西雷·恩吉吉（Paul-Désiré Ndjigui）
雅温得第一大学（University of Yaoundé I）理学院地球科学系，邮政信箱：812，喀麦隆雅温得
摘要
本文提供了喀麦隆东部地区姆比托姆（Mbitom）花岗岩类的岩石学和地球化学数据，以评估中非造山带（CAfOB）亚达马瓦-亚德（Adamawa–Yadé）域内阿达克岩浆作用的起源。根据野外观察、岩石学特征和全岩地球化学分析，将石英正长岩、花岗闪长岩和黑云母花岗岩进行了区分。这些花岗岩类属于镁质、高钾钙碱性至肖肖尼岩（shoshonitic）类型，金属量中等至微过铝质（A/CNK = 0.66 – 1.03），并显示出阿达克岩的地球化学特征（高Na2O含量；La/Yb和Sr/Y > 20；Yb < 1.8 ppm；Y < 20 ppm；Sr > 300 ppm；以及低HFSE含量）。原始地幔标准化的微量元素模式显示LILE（Rb、Ba和Th）富集，而HFSE（Nb、Ta、Sm和Ti）贫集。球粒陨石标准化的稀土元素（REE）模式表现出不同的分馏现象：石英正长岩的Eu负异常（Eu/Eu* = 0.59 – 0.88），花岗闪长岩为0.58 – 0.90，花岗岩为0.68 – 0.90；而花岗岩的Eu正异常（Eu/Eu* = 1.42）。根据Mg#数据，这些岩石被分为低Mg#阿达克岩（黑云母花岗岩）和高Mg#阿达克岩（石英正长岩和花岗闪长岩）。低Mg#阿达克岩来源于富含角闪石且石榴石贫乏的地壳岩石，主要由下地壳的局部熔融形成，并有来自上地壳的岩浆贡献，可能涉及变质TTG过程。高Mg#阿达克岩则来源于混合源，包括角闪石/石榴石成分，涉及下地壳的剥离和地幔岩浆的参与以及分馏结晶。所有数据均支持这些岩石的形成与泛非大陆碰撞及碰撞后阶段的地壳增厚和剥离构造过程有关。这些发现强调了地壳增厚和剥离在亚达马瓦-亚德域阿达克岩浆生成中的作用，有助于理解中非造山带的岩浆演化和构造框架。
引言
具有阿达克岩特征的岩石由于其地球化学特性及其在造山带地壳和构造演化中的作用，在岩浆岩石学中越来越受到关注。“阿达克岩”这一术语来源于阿拉斯加的阿达克岛（Adak Island），这种岩石类型首次在此地被描述（Defant和Drummond，1990年）。阿达克岩特征岩石是中性至长英质火成岩（SiO2 > 56 wt.%，Al2O3 > 15 wt.%，MgO < 6 wt.%），其特征是大量离子亲石元素（LILE）如高Sr含量（> 400 ppm）的富集。它们还表现出轻稀土元素（LREE）和强场元素（HFSE）的富集，同时重稀土元素（HREE）的贫集（Y < 10 ppm；Yb < 1.8 ppm）。这些地球化学特征与高La/Yb和Sr/Y比值（均> 20）以及无Eu负异常相关。阿达克岩通过年轻俯冲洋壳（Defant和Drummond，1990年）或增厚的下地壳（Rapp和Watson，1995年；Petford和Atherton，1996年）的局部熔融形成。然而，实验岩石学的最新进展表明，太古宙TTG岩和由大陆碰撞造山作用形成的火成岩也具有阿达克岩的特征（Rapp等人，1999年；Defant等人，2002年；Wang等人，2008年）。已经提出了多种分类阿达克岩的标准，包括SiO2和MgO含量；起源；以及提出的成岩模型（例如，Defant等人，2002年）。根据SiO2含量，阿达克岩可分为高SiO2阿达克岩（HSA）和低SiO2阿达克岩（LSA），分别对应SiO2含量高于或低于60 wt.%（Martin等人，2005年）。此外，阿达克岩中的SiO2含量与MgO含量呈负相关；因此，低SiO2阿达克岩对应高Mg#阿达克岩（MgO：4至9 wt.%），而高SiO2阿达克岩对应低Mg#阿达克岩（MgO：0.5至4 wt.%）。通常，低MgO（高SiO2）类型的阿达克岩来源于地壳，而高MgO（低SiO2）类型的阿达克岩来源于橄榄岩质地幔（Martin和Moyen，2003年；Castillo，2006年；2012年）。一些类似阿达克岩的岩石也可能具有高钾或肖肖尼岩特征（Castillo，2012年；Kepezhinskas等人，1996年）。已提出了多种成岩模型来解释阿达克岩的起源，包括：（i）年轻洋壳的局部熔融；（ii）热俯冲洋壳（Defant和Drummond，1990年；Kay等人，1993年；Martin等人，2005年；Coldwell等人，2011年）；（iii）增厚的下地壳的熔融（例如，Chung等人，2003年；Hou等人，2004年；Wang等人，2005年）；以及（iv）碰撞后的板块破裂（Castillo，2006年；2012年）。其他模型涉及（i）与洋脊俯冲相关的板块窗口过程（Eyuboglu等人，2011年）；（ii）由板块熔融过程中变质橄榄岩形成的混合阿达克岩-橄榄岩（Castillo，2006年）；以及（iii）含水或高压条件下的母岩浆分馏（Moyen，2009年；Nandedkar等人，2014年；Rossetti等人，2014年；Zhou等人，2022年）。Gao等人（2024年）指出，阿达克岩的地球化学特征不一定仅指示板块熔融。实际上，深地壳分异过程中的石榴石和角闪石分馏也可能产生类似的稀土元素分布，可能掩盖任何原始的板块熔融特征。因此，阿达克岩浆可能通过多种过程形成，包括含石榴石的下地壳的局部熔融；涉及石榴石和角闪石的分馏结晶；以及与地幔或上地壳岩浆的相互作用。
自发现和鉴定以来，阿达克岩及其相关岩石一直是地质学研究的主要焦点。然而，在喀麦隆，尚未进行过全面的研究来准确识别或深入探讨这些岩石。唯一的例外是一些研究论文，提到了西北部姆本吉（Mbengwi）地区和位于中非造山带亚达马瓦-亚德域的巴佩（Bapé）地区存在类似阿达克岩的岩石（Mbassa等人，2021年；Tchakounté等人，2021年）。在本文中，我们提供了喀麦隆东部姆比托姆花岗岩类的新岩石学和全岩地球化学数据，明确证明了这些岩石属于阿达克岩。研究目的是通过综合野外调查、岩石学和全岩地球化学分析，确定亚达马瓦-亚德域阿达克岩浆作用的成因。
部分内容
地质背景
泛非造山运动是中非造山带（CAfOB）形成的重要阶段。中非造山带覆盖了尼日利亚、喀麦隆、乍得的部分地区，并向东延伸至苏丹和乌干达（Toteu等人，2004年，2006年）。喀麦隆位于该造山带中，它连接了西非、中非和巴西东北部的褶皱带（Kankeu等人，2009年；Ganno等人，2010年）。
采样与分析方法
详细的野外调查从露头处采集了三十六个样本。采样点在地质示意图（图1c）上标出。其中二十一个新鲜样本被选中进行进一步分析，包括薄片制备和全岩地球化学测试。标准薄片在雅温得第一大学地球科学系制作，随后在同一部门使用Leica双筒显微镜进行了显微观察。
野外描述与岩石学特征
姆比托姆地区出露的花岗岩类主要为斑状结构，根据石英-碱长石-斜长石（QAP）模式图将其分类为黑云母花岗岩、石英正长岩和花岗闪长岩（图2）。
姆比托姆岩浆岩的成因分类
野外和岩石学研究以及地球化学数据表明，姆比托姆岩浆岩可分类为黑云母花岗岩、石英正长岩和花岗闪长岩（图2和4a）。它们的Mg#、MALI和ASI值显示这些岩石属于金属量中等至微过铝质的钙碱性镁质花岗岩，其中石英正长岩被归类为碱钙质至钙碱性（图4c和d）。这些地球化学特征结合负相关关系
结论
对中非造山带亚达马瓦-亚德域姆比托姆花岗岩类的综合野外测绘、岩石学和地球化学研究表明：
•姆比托姆花岗岩具有阿达克岩的地球化学特征，可分为两大类：（i）低Mg#阿达克岩（黑云母花岗岩）和（ii）高Mg#阿达克岩（石英正长岩和花岗闪长岩）。它们的地球化学特征表明它们属于高钾钙碱性至肖肖尼岩类型，具有镁质特征，
CRediT作者贡献声明
保罗-德西雷·恩吉吉（Paul-Désiré Ndjigui）：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，监督，方法学研究，概念化。德尔芬·博施（Delphine Bosch）：撰写 – 审稿与编辑，监督。西尔维斯特·甘诺（Sylvestre Ganno）：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，方法学研究。埃马纽埃尔·诺莫·内格（Emmanuel Nomo Negue）：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，方法学研究，形式分析。格伦蒂·卡利斯图斯·富（Gentry Calistus Fuh）：资金筹集。朱莉安·莱迪·察巴松（Julienne Ledy Tsabassong）：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿
未引用参考文献
Ashwal和Burke，1989年；Black和Liegeois，1993年；Defant和Kepezhinskas，2002年；Garrison和Davidson，2003年；Kankeu等人，2012年；Maniar和Piccoli，1989年；Pearce，1982年；Penaye等人，2006年；Yang等人，2025年。
致谢
本文的数据来自第一作者的博士论文。本研究未获得公共部门、商业部门或非营利组织的任何特定资助。作者感谢三位匿名审稿人和Damien Delvaux在编辑工作上的协助。
