《Journal of South American Earth Sciences》:Zircon radiometric dating constraints on the Pliocene Fitzcarrald Arch uplift (Western Amazonia)
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安德烈·马特乌斯·瓦伦蒂姆·阿尔维姆(Andre Mateus Valentim Alvim)| 马丁·罗达兹(Martin Roddaz)| 罗伯托·文图拉·桑托斯(Roberto Ventura Santos)| 埃尔顿·路易斯·丹塔斯(Elton Luiz Dantas)|
安德烈·马特乌斯·瓦伦蒂姆·阿尔维姆(Andre Mateus Valentim Alvim)| 马丁·罗达兹(Martin Roddaz)| 罗伯托·文图拉·桑托斯(Roberto Ventura Santos)| 埃尔顿·路易斯·丹塔斯(Elton Luiz Dantas)| 皮埃尔-奥利维尔·安托万(Pierre-Olivier Antoine)| 弗朗西斯科·里卡多·内格里(Francisco Ricardo Negri)
巴西利亚大学(Universidade de Brasília),达西·里贝罗校区(Universidade de Brasília, Darcy Ribeiro Campus),阿萨诺尔特(Asa Norte),邮编70910-900,巴西利亚(Brasília, DF),巴西
摘要
菲茨卡拉尔德拱(Fitzcarrald Arch)是亚马逊西部地区一个重要的地貌特征,在该地区的排水系统和生物多样性模式中起着关键作用。然而,其抬升的具体时间尚不清楚。为了解决这个问题,我们利用碎屑锆石(DZ)的U-Pb测年技术和微量元素分析,确定了来自索利莫伊斯地层(Solimoes Formation,位于阿克里盆地)的三个样本以及一个由流经菲茨卡拉尔德拱的河流沉积的现代沙样的最大沉积年龄和沉积物来源。索利莫伊斯样本的锆石年龄分布显示,古生代锆石占主导地位,而中新生代锆石则来自东部山脉(Eastern Cordillera)和阿尔蒂普拉诺高原(Altiplano)。现代沙样中的锆石群体相似,但以格伦维尔/桑萨斯(Grenville/Sunsas)锆石为主,并且含有更高比例的圆化或亚圆化锆石。索利莫伊斯地层样本中最年轻的锆石表明,最大沉积年龄为上新世早期至中新世晚期(6.92±0.45至5.98±0.06百万年),这些锆石来源于基性至中性火山岩。现代沙样中最年轻的锆石表明,阿克里盆地与安第斯山脉之间的连接一直持续到上新世早期(5.20±0.7百万年),这表明菲茨卡拉尔德拱的抬升时间也大致相同。在这一时期,菲茨卡拉尔德拱地区不再是一个下沉区域,而是成为亚马逊河的沉积物来源。
章节摘录
引言
菲茨卡拉尔德拱是亚马逊盆地(Amazon Basin)的一个显著地貌特征(图1A),其面积超过40万平方公里,从秘鲁南部延伸至巴西西部(Dávila和Lithgow-Bertelloni,2013;Espurt等人,2010;Regard等人,2009)。菲茨卡拉尔德拱是一个海拔400至600米的高地,将亚马逊西北部和西南部的前陆盆地(foreland basins)分隔开来(Espurt等人,2007;Roddaz等人,2005)。
地质背景
阿克里盆地(Acre Basin)位于巴西最西部(亚马逊西部地区),曾是安第斯山脉后弧前陆系统(Andean retroarc foreland system)的前渊和前凸部分(Roddaz等人,2010)。该地区的沉积物厚度约为7700米,主要由古生代、中生代(主要是白垩纪)和新生代沉积岩组成(Feijó和Souza,1994;Miura,1972)。这些沉积岩沉积在朗多尼亚-桑(Rondonian-San)地区的结晶基底上。
采样与方法
我们从塔劳阿卡河(Tarauacá River)采集了一个沙样,该河流经菲茨卡拉尔德拱内部出露的中生代-新生代沉积岩;同时从阿克里盆地的索利莫伊斯地层(Solim?es Formation)的两个露头(AC61和AC64)采集了三个新近纪样本(AC61(1)、AC61_19A和AC64_19(2))(图1B和2;表S1)。这些露头属于菲茨卡拉尔德拱的边缘区域(图2)。我们的样本的地层位置是通过石灰岩的相关性确定的。
结果
U-Pb测年数据显示,AC61(1)、AC61/19(A)和AC64/19(2)样本主要由安第斯古生代锆石组成,其次为中新生代和中生代锆石(图4A;表1)。塔劳阿卡河的沙样中的锆石群体相似,但新生代安第斯和格伦维尔/桑萨斯来源的锆石占比更高。在MDS图(图4B)上,分析样本彼此靠近,并通过较粗的最近邻线连接,表明它们具有相同的来源。此外,
索利莫伊斯地层的年龄约束
如果沉积盆地内存在活跃的火山源,并且MLA和MDA年龄小于预期的地层年龄,那么MDA和MLA可以近似为实际沉积年龄(TDA)(Custódio等人,2023;Sharman和Malkowski,2020;Rossignol等人,2019)。这里满足这两个条件:i) 秘鲁东部和阿尔蒂普拉诺地区存在上新世晚期至更新世的火成岩(即Rosembaum等人,2005);ii) 已发表的地质年代学数据表明
结论
对阿克里盆地索利莫伊斯地层中新近纪沉积物以及塔劳阿卡河现代沙样的碎屑锆石U-Pb测年分析得出以下结论:
•索利莫伊斯地层样本的MDA和MLA估计年龄为晚中新世(7.4至5.9百万年),这些年龄被解释为该地层的实际沉积年龄。
•最年轻锆石的U-Pb年龄分布和稀土元素浓度表明
CRediT作者贡献声明
安德烈·马特乌斯·瓦伦蒂姆·阿尔维姆(Andre Mateus Valentim Alvim): 负责撰写初稿、方法论制定、研究实施和数据整理。马丁·罗达兹(Martin Roddaz): 负责撰写初稿、方法论制定、概念构思和资金筹集。罗伯托·文图拉·桑托斯(Roberto Ventura Santos): 负责验证、项目管理和资金筹集。埃尔顿·路易斯·丹塔斯(Elton Luiz Dantas): 负责数据可视化及验证。皮埃尔-奥利维尔·安托万(Pierre-Olivier Antoine): 负责撰写、审稿和编辑以及资金筹集。弗朗西斯科·里卡多·内格里(Francisco Ricardo Negri): 负责审稿
Boschman, 2021; Bouman, 1959; Campbell, 1996; Catuneanu等人,1999; Hermoza等人,2005; Jackson和Horton,2025; Kronberg等人,1998; Leguizamón Vega,2005; Maia等人,1977; Mapes,2009; Melo和Villas Boas,1993; Oliveira等人,1997; Pepper等人,2016; Ramos,2018; Roddaz等人,2004; Sandeman等人,1997; Wiedenbeck等人,2007; Zamora等人,2019.
数据说明
本研究的补充表格和图表可作为补充材料文件在提交过程中获取。
资金来源
本研究得到了巴西高等人才发展协调委员会(Brazilian Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de Nível Superior,简称CAPES)(资助编号:001)和法国国家研究署(Agence Nationale de la Recherche,简称ANR)的支持,属于LabEx CEBA项目框架(资助编号:ANR-10-LABX-25-01)。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
我们感谢巴西利亚大学(universidade de brasília)和阿克里联邦大学(universidade federal do acre)在野外考察期间提供的财务和后勤支持。同时,我们也感谢guilherme gon?alves教授和legga-unb的技术人员在实验室操作中的技术支持,以及ana maria ribeiro教授在地质背景部分提供的参考资料帮助。