安哥拉西南部纳米贝地区晚埃布尼造山运动的岩石地层、构造与年代学框架:刚果地盾变形机制新见解

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:Precambrian Research 3.2

编辑推荐:

  针对刚果地盾西南缘纳米贝地区构造热演化认识不足的问题,研究人员通过1:25万比例尺岩石地层与构造填图、SHRIMP锆石U-Pb定年和40Ar/39Ar白云母冷却年龄分析,首次精确限定晚埃布尼造山事件发生于1.82-1.80 Ga,揭示了地壳尺度D2剪切带耦合上地壳走滑与深部流动的独特变形模式,为理解超高温造山带垂向应变传递提供了关键案例。

  

在非洲大陆地质演化史上,埃布尼造山运动(Eburnean Orogeny)作为古元古代最重要的构造热事件之一,其动力学过程至今仍是国际地学界争论的焦点。位于刚果地盾(Congo Shield)西南缘的安哥拉纳米贝地区,作为该地盾最南端出露的基岩区域,长期以来因缺乏系统性研究,其构造演化模式与周边地块的拼合机制存在诸多未解之谜。特别是关于该区域晚埃布尼期(约1.8 Ga)的变形样式、变质作用时限以及深部地壳流动过程等关键科学问题,亟需高精度年代学与多尺度构造分析的约束。

为破解这一难题,来自西班牙地质与矿业研究所(Instituto Geológico y Minero de Espa?a, IGME-CSIC)的Javier Escuder-Viruete团队联合加拿大不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia)同位素研究中心,在安哥拉政府PLANAGEO地质填图计划支持下,对纳米贝地区开展了开创性研究。通过整合大比例尺地质填图、显微构造分析与高精度同位素定年技术,团队首次建立了该区域晚埃布尼事件的完整演化框架,相关成果发表于国际权威期刊《Precambrian Research》。

研究采用三大关键技术方法:1)1:25万比例尺岩石地层与构造填图,系统解析Epupa复合体与Namibe群的接触关系;2)离子探针(SHRIMP)锆石U-Pb定年技术,精确测定变质岩原岩年龄与变质事件时限;3)40Ar/39Ar阶段加热法获取白云母冷却年龄,约束造山后抬升过程。研究样本来自安哥拉纳米贝图幅(Sul D-33/S)和穆尼尼奥图幅(Sul D-33/M)的系统采样。

【岩石地层特征】研究揭示纳米贝地区存在两套截然不同的前寒武纪岩石组合:下部为Epupa复合体的正副片麻岩,上部为Namibe群变沉积岩。关键性发现包括:1)Namibe群底部发育厚层大理岩和角闪岩,与下伏片麻岩呈明显不整合接触;2)变沉积岩保留典型的浊积岩序列结构,东北部Serra da Chicallungo地区出露含花岗岩砾石的底砾岩,指示快速搬运的深海扇沉积环境;3)Epupa复合体中条带状正片麻岩的锆石核部年龄(2.05-1.95 Ga)与副片麻岩碎屑锆石最大沉积年龄(1.85 Ga),共同限定Namibe群沉积时代为1.97-1.83 Ga。

【构造变形序列】研究识别出四期递进变形事件:D1形成NW向斜歪褶皱与陡倾S1面理,反映NE向缩短的走滑挤压;D2发育近水平S2-L2组构,构成连接上地壳走滑与下地壳流动的拆离带;D3产生宽缓背向斜,使早期构造穹隆化;D4形成脆韧性NE向剪切带。显微构造分析显示,D2剪切带中S-C组构、旋转斑系等运动学标志一致指示SE向剪切,应变梯度自拆离带向上递减。

【年代学约束】锆石U-Pb年龄谱揭示两阶段演化:1)2.6-1.97 Ga年龄组代表Epupa复合体原岩形成与物源区时代;2)1.83-1.80 Ga年龄组对应晚埃布尼变质峰期。关键样本16JE283的变质锆石边部给出1818±5 Ma的谐和年龄,与白云母40Ar/39Ar冷却年龄(1798±9 Ma)共同指示:从变质峰期(约650°C)到中地壳抬升(<350°C)仅历时约20 Myr,反映快速构造剥蚀过程。

【动力学模型】研究提出创新性演化模型:1)2.0-1.85 Ga期间刚果地盾南缘发生陆内裂解,形成Namibe群浊积岩盆地;2)1.85-1.82 Ga Kalahari克拉通俯冲碰撞,触发D1走滑挤压与地壳增厚;3)1.82-1.80 Ga地壳部分熔融形成D2拆离带,实现上地壳走滑与下地壳SE向流动的应变分配;4)1.80 Ga后伸展垮塌导致D3穹隆与G2-G3花岗岩侵位。该模型首次阐明刚果地盾西南缘存在类似现代喜马拉雅的"热造山"机制,即通过中地壳流变分层调节 oblique convergence(斜向汇聚)。

这项研究的突破性意义在于:1)提供刚果地盾西南缘晚埃布尼事件的第一个精确年代学框架(1.82-1.80 Ga);2)发现保存完好的古元古代拆离带,为理解超高温造山带垂向应变分配提供典型实例;3)揭示安哥拉地块在哥伦比亚超大陆聚合中的关键构造位置。研究成果不仅填补了非洲前寒武纪地质研究的空白,更为全球早前寒武纪大陆聚合过程提供了重要对比基准。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号