北非中部克拉通属性之争：从乍得看元古宙地壳演化的新视角

本文综述了北非中部大陆地壳属性的长期争议，通过乍得地区的新证据挑战了"撒哈拉变克拉通(Saharan Metacraton)"和"中撒哈拉地盾(Central Sahara Shield)"两种主流模型。作者基于Nd同位素(εNd(t))和地幔模式年龄数据，提出该区域实为由三个独立岩性地体(lithotectonic terranes)在埃迪卡拉纪拼贴而成的碰撞-增生带，为理解冈瓦纳超大陆聚合机制提供了关键约束。

　　

Highlight

北非中部大陆地壳：岩性地体拼贴的镶嵌体

本文提出了北非中部大陆地壳从拉伸纪到埃迪卡拉纪岩相构造演化的新观点。基于碰撞和碰撞后岩浆作用的时间序列，我们的模型表明至少存在三个不同的岩性地体，它们位于圣弗朗西斯科-刚果克拉通的太古宙-古元古代大陆地壳与乌韦纳特-卡米尔复合体之间，在低温纪-埃迪卡拉纪期间发生碰撞，并于晚埃迪卡拉世至早寒武世最终缝合。

对撒哈拉变克拉通和中撒哈拉地盾模型的启示

在乍得境内识别出三个（可能更多）不同岩性地体对撒哈拉变克拉通和中撒哈拉地盾模型具有重要影响。最关键的是，识别出660-590Ma的区域性火山弧岩浆作用、580-540Ma的碰撞后岩浆作用，以及乍得线理两侧的同位素二分现象，都令人信服地证明俯冲作用确实发生，且乍得中部和南部存在两个不同的岩性地体。这些观察结果与中撒哈拉地盾模型的核心论点一致，即该区域是一个新元古代碰撞带。然而，南部（恩加米亚-亚德/瓦达伊/盖拉）和北部（提贝斯提）地体具有富集的Nd同位素值（ε_Nd(t) < -0.5）和古元古代-中元古代（2170-1100Ma）亏损地幔模式年龄，表明它们起源于或与古老克拉通地壳相互作用，这与撒哈拉变克拉通模型的部分观点相符。因此，北非中部大陆地壳似乎既包含再改造的古老地壳（南部和北部地体），也包含新生地壳（中部地体），这些地体在埃迪卡拉纪期间拼贴在一起。从本质上讲，北非中部大陆地壳是一个镶嵌体，既不是统一的变克拉通，也不是单一的地盾。