《Precambrian Research》：Geochemical and geochronological insights into Mesoproterozoic bimodal magmatism recorded in basement inliers of the southernmost Dom Feliciano Belt, Uruguay
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火成岩时空演化与源岩机制：乌拉圭Dom Feliciano带基底中Mesoproterozoic基性-酸性火成岩组合研究，通过多源同位素测年（Sm-Nd、Lu-Hf、U-Pb）揭示基性岩分异源于地幔与陆壳幔源混合，酸性岩具A型花岗岩特征，二者形成于陆内伸展构造环境，为Gondwana裂解期构造演化提供新证据。
Ivana De Armas Arrieri|Pedro Oyhant?abal|Mauro César Geraldes|Bodo Weber|Sebastián Oriolo
布宜诺斯艾利斯大学。精确科学与自然科学学院，地质科学系，Intendente Güiraldes 2160（C1428EHA），阿根廷布宜诺斯艾利斯
摘要
乌拉圭南部Dom Feliciano带（DFB）基底内陆地区的中元古代岩浆活动包括Zanja del Tigre复合体（ZTC）的复式岩浆侵入体和Campanero复合体（CC）同期长英质正片麻岩的混合体。新的野外观察、岩石学分析、地球化学研究、Sm–Nd和Lu–Hf同位素分析以及锆石和钛铁矿的U–Pb地质年代测定数据揭示了这些岩浆活动的发生时间、来源和构造背景。基性岩浆被分为两组：第1组由具有软流圈地幔来源的玄武岩和碱性玄武岩组成，其εNd(t)值为负值，Nd TDM年龄属于古元古代至太古代，表明这些岩浆可能来源于之前的俯冲事件；第2组玄武岩来自较浅的岩石圈地幔。正εNd(t)值表明有新的地幔物质参与，而古元古代Nd TDM年龄则表明有少量古老地壳物质的混入。长英质岩浆具有A型亲缘特征，分为第3组（代表ZTC的喷出相）和第4组（包含CC正片麻岩及其深成和次火山成因的原岩）。CC正片麻岩的U–Pb LA–ICP–MS锆石年龄分别为1444 ± 15 Ma、1449 ± 21 Ma和1476 ± 6 Ma，证实了中元古代岩浆活动在该地区的基底内陆地区的存在。较古老正片麻岩中的超铁质εHf(t)值表明其结晶过程较为年轻，而最年轻的侵入岩中的亚铁质εHf(t)值可能反映了地壳物质的混入。总体而言，地球化学、同位素和地质年代学证据表明，DFB基底的中元古代岩浆活动起源于板块内部的伸展环境。
引言
新元古代的汇聚作用形成了冈瓦纳西南部的多个造山带，并强烈改造了太古代至古元古代的基底岩石及其中的中元古代变质岩盖。尽管这些地质单元具有重要意义，但迄今为止对其研究仍较为有限，而它们对于重建区域地质演化过程至关重要。特别是地球化学和同位素证据表明，早期中元古代的构造活动以伸展作用为主（Ernst等人，2013a；Guadagnin等人，2015a；Kr?ner & Rojas-Agramonte，2017；Oriolo等人，2019）。刚果-圣弗朗西斯科克拉通以及Dom Feliciano带和Kaoko带中约16–14亿年前的岩浆事件可能反映了哥伦比亚超级大陆在冈瓦纳西部解体的过程（Druppel等人，2007；Chemale等人，2011；Evans和Mitchell，2011；Basei等人，2013；Pisarevsky等人，2014；Oriolo等人，2019）。
在乌拉圭的南部Dom Feliciano带（DFB），中元古代岩浆活动记录保存在Zanja del Tigre复合体中，该复合体由一个浅海陆架环境的变质火山-沉积序列构成（Spoturno等人，2019b及参考文献）。变质辉长岩中的锆石年龄约为14.9–14.8亿年（Oyhant?abal等人，2005；Oyhant?abal，2005；Oriolo等人，2019），而酸性变质火山岩年龄更年轻，约为14.6–14.3亿年（Oyhant?abal等人，2005；Oyhant?abal，2005；Gaucher等人，2011；Gaucher等人，2014a；Gilberg，2020）。根据对基性岩浆的同位素和地球化学特征分析，Oriolo等人（2019）认为这些岩浆活动源于大陆伸展作用导致的岩石圈减薄过程。
另一方面，在巴西的Dom Feliciano带中部，Tijucas地体中的Capivaritameta-正长岩是一个重要的地质单元，其LA-ICP-MS锆石年龄为15.73 ± 21 Ma（Chemale等人，2011），表明其形成于同一岩浆事件。该单元还显示出新元古代的变质作用痕迹，锆石年龄为6.06 ± 6 Ma，钛铁矿和巴德莱石的年龄介于600–650 Ma之间。同样，另一块（meta）辉长岩的LA-ICP-MS钛铁矿年龄为15.30 ± 33 Ma，也表明其形成于同一岩浆事件；而其变质年龄为6.012 ± 5.2 Ma（Chemale等人，2011）。Tupi Silveira角闪岩原岩在南部Tijucas地体的分布也与此事件相关，其U-Pb LA-ICP-MS锆石分析结果为15.67 ± 21 Ma（Camozzato等人，2016；Philipp等人，2016；Oyhant?abal等人，2018）。此外，位于北部Dom Feliciano带的Itapema花岗岩中的角闪岩捕虏体的年龄为15.63 ± 25 Ma，被认为是辉长岩原岩的岩浆形成时间（Basei等人，2013）。
Capivaritameta-正长岩与Camboriú复合体中的基性捕虏岩之间的遗传联系通过相似的Hf同位素特征得到进一步证实，其εHf(t)值接近零，古元古代Hf TDM模型年龄变化较大，这与宿主基底单元的特征不同（Chemale等人，2011；Basei等人，2013；Hueck等人，2022）。
本研究通过聚焦Zanja del Tigre复合体及南部Dom Feliciano带基底内陆地区的同期片麻岩单元（即Campanero复合体）的中元古代岩浆活动，有助于理解巴西前期的地质演化。我们提供了全岩地球化学数据（包括主要元素和微量元素），以探讨Zanja del Tigre复合体及其相关单元的岩浆成因。此外，还提供了全岩Sm–Nd和Lu–Hf锆石同位素数据，以及锆石和钛铁矿的U–Pb LA-MC-ICP-MS地质年代数据。
地质背景
Dom Feliciano带是新元古代的一个造山带，形成于巴西尼亚/泛非造山周期期间，由Río de la Plata克拉通、刚果克拉通和卡拉哈里克拉通的汇聚与碰撞以及多个较小地壳块的拼合形成（例如，Porada，1989；Basei等人，2008；Oyhant?abal等人，2011；Hueck等人，2018）。该带沿大西洋海岸延伸超过1400公里，主要分布在乌拉圭东部地区。
方法论
本研究分析了27个meta-火成岩样本，其中15个来自基性原岩，12个来自长英质原岩（详见附录A.1）。收集的样本代表了野外观察到的岩石多样性，主要分布在Zanja del Tigre复合体的变质沉积岩中，部分也出现在Campanero复合体的片麻岩中。
Zanja del Tigre复合体的基性和长英质火成岩
Zanja del Tigre复合体由一个代表浅海陆架环境的变质火山-沉积序列组成，该序列经历了绿片岩至低级角闪岩相的变质作用。其中夹杂着基性和长英质火成岩（本研究的主要研究对象）。
角闪岩（样本11、20、22、24、25、40、100、110、113、118、263、6204、6205、6206和R81）以NE–SW方向延伸的体状形态出现，长度从约1米到数十米不等。
中元古代岩浆作用的岩浆成因、年龄和构造背景
南部Dom Feliciano带的变质火山-沉积序列记录了复式岩浆活动，同时基底片麻岩中也存在同期长英质岩浆。研究区域的基性岩浆分为两个地球化学上不同的组别（第1组和第2组），这表明它们的地幔来源存在差异（Sánchez Bettucci等人，2001；Mallmann等人，2007），新数据进一步支持了这一观点。
结论
乌拉圭南部Dom Feliciano带基底内陆地区暴露的中元古代岩浆活动包括Zanja del Tigre复合体（ZTC）的复式岩浆侵入体和Campanero复合体（CC）同期长英质正片麻岩的混合体。Campanero复合体正片麻岩的新U–Pb LA–ICP–MS锆石年龄数据证实了它们与Zanja del Tigre复合体岩浆事件的时空关联，扩展了该地区的中元古代岩浆记录。
CRediT作者贡献声明
Ivana De Armas Arrieri：负责初稿撰写、数据可视化、研究设计、资金申请、数据分析、概念构建。Pedro Oyhant?abal：负责审稿与编辑、监督工作、研究设计、概念构建。Mauro César Geraldes：负责审稿与编辑、结果验证、资源协调、研究实施。Bodo Weber：负责审稿与编辑、结果验证、资源提供、研究协助。Sebastián Oriolo：负责审稿与编辑、监督工作、概念构建。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的财务利益冲突或个人关系。
致谢
Ivana De Armas Arrieri感谢CSIC-UDELAR通过研究启动计划提供的财务支持，以及CONICET提供的内部博士奖学金。作者同时感谢编辑和两位匿名审稿人的建设性意见与建议，这些意见显著提升了手稿的质量。
