《Journal of African Earth Sciences》：Tectonic setting and petrogenesis of Alibori and Yarra plutons in the Kandi Shear Zone, Pan-African Dahomeyide orogen (Northern Benin Republic)
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研究贝宁Dahomeyide造山带Kandi剪切带中Alibori和Yarra岩浆体的构造环境与岩浆过程，结合结构调查、岩石学、U-Pb定年和地球化学分析，揭示其分属前碰撞（约661 Ma）和后碰撞（约545 Ma）两个岩浆事件，分别形成于俯冲碰撞和碰撞后环境，具有不同的地球化学特征和矿物组成。
作者列表：Ibrahim Sabi Yerima、Luc Adissin Glodji、Jér?me Bascou、Axel Hofmann、Fatchéssin Bruno Adjo、Gbetoglo Charles Komadja、Daniel N. Kouagou N’Dah
研究机构：阿波美-卡拉维大学地球科学系，贝宁科托努01 BP 526
摘要
位于辛恩德地区的Alibori和Yarra岩体与贝宁北部泛非达荷美造山带中的Kandi剪切带在空间上存在关联。本研究旨在描述这些岩体的构造背景和岩浆活动过程。研究方法结合了对围岩的结构分析以及火成岩的岩石学研究、U-Pb测年技术和全岩地球化学分析。Alibori岩体主要由剪切变质的闪长岩和花岗闪长岩组成，而Yarra岩体则包含粗粒黑云母和黑云母-角闪石花岗岩。Alibori岩体的U-Pb锆石测年结果为661 ± 1.66 Ma，这一年龄被认定为其形成时间。地球化学分析表明，Alibori和Yarra岩体的火成岩属于富镁、钙质至钙碱性的岩石类型。微量元素和稀土元素（REE）分析显示，Alibori岩体的火成岩起源于前弧环境中的地幔岩浆，并受到地壳物质的污染；而Yarra岩体则是由碰撞后地壳岩浆与地幔岩浆混合形成的。综合这些数据可知，辛恩德地区的岩浆活动可以分为两个阶段，其时间顺序与区域剪切作用的发生相吻合：第一阶段发生在汇聚构造作用下（约660 Ma），属于钙质至钙碱性岩浆活动，岩浆来源于受地壳污染的地幔岩浆；第二阶段发生在Kandi剪切作用晚期（约545 Ma），涉及地壳岩浆和地幔岩浆的混合。
引言
大约6亿年前，西冈瓦纳大陆开始聚合，形成了包括西非泛非达荷美造山带在内的多个造山带。该造山带是由西非克拉通、东撒哈拉克拉通和刚果克拉通在法鲁西亚洋闭合后碰撞形成的（Caby, 1989; Black et al., 1993; Trompette, 1994; Abdel-salam et al., 2002）。这一造山过程的最终产物是具有延展性的Kandi剪切带（KSZ），该剪切带与巴西东北部的霍加尔山脉中的4°50’剪切带及跨巴西线性构造相连接（Caby, 1989; Trompette, 1994; Neves, 2003; Arthaud et al., 2008; Dos Santos et al., 2008; Adissin Glodji et al., 2014）。这些线性构造带显示出显著的岩浆和构造特征，主要岩浆活动发生在6.1亿至5.8亿年前。这种活动一直持续到5.2亿年前，尤其是在霍加尔山脉的陶里尔特地区（Liégeois et al., 2003; Azzouni-Sekkal et al., 2003）。在贝宁中部的Kandi剪切带沿线，已经研究了许多花岗岩侵入体。这些花岗岩侵入体根据其与Kandi剪切带主要剪切作用的时间关系被划分为前构造期（>6.1亿年前）和同构造期（约6.1亿至5.8亿年前）岩浆侵入（Adissin Glodji et al., 2023）。
剪切带是理解岩石圈地球动力学演化和岩浆作用的关键结构（Fossen and Cavalcante, 2017）。由于对Kandi剪切带的调查有限，泛非达荷美造山带的晚新元古代岩浆历史记录较为匮乏，尽管该结构在晚造山期的构造-岩浆过程中发挥了重要作用。虽然Kandi剪切带南部已经通过地质年代学、岩石学、磁化率各向异性和结构特征研究得到了较为详细的描述（Adissin Glodji et al., 2014, 2023），但其北部地区仍知之甚少。然而，位于辛恩德地区的Yarra花岗岩侵入体被测定年龄为5.47 ± 15 Ma（Kalsbeek et al., 2012），使其成为目前已知最年轻的泛非达荷美造山带花岗岩侵入体。为了进一步了解其岩石学和地球化学特征及其构造背景，还需要更多的研究。
本文通过野外结构调查、岩石学分析、地球化学研究和U-Pb测年技术，对辛恩德地区的Kandi剪切带花岗岩侵入体进行了系统研究。该地区由片麻岩和混合岩组成，其中夹杂着具有不同结构和岩石学特性的花岗岩岩体，为研究西非泛非造山过程中的岩浆演化和岩石圈动力学提供了重要依据。野外工作包括绘制区域地图、识别构造标志、研究岩石类型及其相互关系并采集样品。岩石学分析揭示了矿物组成和微观结构，地球化学数据提供了关于岩浆来源、地球动力学环境和岩浆演化的关键信息。此外，对变形Alibori岩体中锆石颗粒的U-Pb测年结果确定了其形成时间。这些研究结果为理解Kandi剪切带及泛非达荷美造山带的地质历史提供了新的见解。
地质背景
研究区域位于贝宁东北部的泛非达荷美造山带内，属于长达2500公里的跨撒哈拉活动构造带（Trompette, 1997; Abdelsalam et al., 2002）的南部，地处西非克拉通（WAC）的东缘。泛非造山带和巴西利亚诺造山带属于约6亿年前冈瓦纳大陆聚合过程中的主要造山系统（图1a）。
材料与方法
作为本研究的一部分，研究人员对研究区域进行了系统测绘，并采集了32个具有代表性的变质岩和花岗岩岩体样本。在现场测量了岩石的结构特征。采集的样品在尼亚美的地质与矿业研究中心（CRGM）实验室制备成薄片，并在偏光显微镜下进行了观察。结构数据通过Geo Orient软件进行处理，以确定岩石的主要特征。
变质岩的结构与岩石学特征
研究区域的变质岩主要包括片麻岩和混合岩。片麻岩类型包括二云母片麻岩、石榴石片麻岩和眼球片麻岩（图3和4a）。二云母片麻岩和石榴石片麻岩以及混合岩具有南北向的片理，片理倾角陡峭，向东或向西倾斜。眼球片麻岩中局部观察到C/S构造，其中C面为...
Alibori和Yarra岩体的地球化学特征
Alibori和Yarra岩体的主要元素及微量元素浓度见表1。
Alibori岩体的U-Pb测年结果
分析的锆石颗粒来自Alibori岩体的闪长岩。这些颗粒含有包裹体，通常具有微裂纹。锆石颗粒大小介于45至150微米之间（图10）。表2展示了锆石颗粒的分析结果，结果显示锆石的Th/U比值介于0.385至0.850之间。共分析了25颗锆石颗粒，其中20颗颗粒的测年结果一致，且铅含量较低。
Alibori和Yarra岩体的构造背景
Alibori岩体的岩石类型多样，包括花岗闪长岩和闪长岩，其中夹杂着微辉长岩和微花岗闪长岩脉。其矿物学、地球化学和构造特征表明其形成于汇聚构造环境中。根据Pearce等人（1984）提出的二元图解，Alibori岩体的火成岩属于火山弧相关类型。
结论
对辛恩德地区Kandi剪切带中Alibori和Yarra岩体的研究揭示了两次不同的岩浆活动。第一次岩浆活动被认为是前构造期的，表现为变形的花岗闪长岩和闪长岩以及微辉长岩脉，形成于约6.61亿年前，属于泛非达荷美造山早期的汇聚构造阶段，具有钙碱性地球化学特征。
<红帽作者贡献声明>
Fatchéssin Bruno Adjo： 起草初稿
Gbetoglo Charles Komadja： 起草初稿
Daniel N. Kouagou N’Dah： 起草初稿
Ibrahim SABI YERIMA： 审稿与编辑、撰写初稿、软件应用、数据整理
Luc Adissin Glodji： 起草初稿、指导
Jér?me Bascou： 起草初稿
Axel Hofmann： 起草初稿、概念构思
<未引用参考文献>
Agbossoumonde′ et al., 2004; Black and Liégeois, 1993; Dawa?, 2014; Jahn et al., 2009; N’Dah et al., 2025; Liégeois et al., 1998; Marsh et al., 2019; Pearce and Wyman, 1996; Rudnick and Fountain, 1995; Rudnick and Gao, 2003; Shand, 1947; Taylor, 1985.
<利益冲突声明>
所有作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
<致谢>
本文是第一作者在阿波美-卡拉维大学（贝宁）进行的博士研究的一部分。审稿人NUDE Prosper M.和匿名审稿人提供的建设性评论和宝贵建议极大地提升了本文的科学质量。
