来自摩洛哥中部安蒂阿特拉斯山脉Bou-Azzer地区Tichibanine Ben-Lagrad群下寒武纪弧火山岩的新地球化学数据及Sr-Nd同位素分析结果:对岩石成因与地质动力背景的启示
《Journal of African Earth Sciences》:New geochemical and Sr-Nd Data from Lower Cryogenian arc volcanic rocks of Tichibanine Ben-Lagrad Group (Bou-Azzer, Central Anti-Atlas, Morocco): Constraints on petrogenesis and geodynamic context
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摩洛哥Anti-Atlas构造带Bou-Azzer内带Tichibanine-Ben-Lagrad(TBL)群组火山岩研究,通过Sm-Nd同位素年代学(21样品)、岩石学与地球化学分析,揭示其形成于约767 Ma俯冲带环境,绿片岩相变质作用改造显著,为寒武纪前大陆弧构造提供新证据。
阿里·埃尔-马苏迪(Ali El-masoudy)、阿卜杜斯拉姆·图米特(Abdeslam Toummite)、莫哈·伊肯内(Moha Ikenne)、赛义德·伊尔门(Said Ilmen)、亚辛·尔马赫富迪(Yassine Lmahfoudi)、洛朗·萨波尔(Laurent Sapor)、卢·马查(Lhou Maacha)、穆罕默德·祖海尔(Mohamed Zouhair)、玛丽姆·贾布尔(Marieme Jabbour)、斯坦尼斯拉夫·兹韦列夫(Stanislav Zverev)
研究团队:摩洛哥梅克内斯穆莱·伊斯梅尔大学应用地质与遥感研究所,科学与技术学院,BP 509,埃拉希迪亚布塔拉米纳,52000
引言
布阿泽尔(Bou-Azzer)侵入体位于阿蒂-阿特拉斯(Anti-Atlas)中部,包含从早托尼安(Tonian)到晚埃迪卡拉(Ediacaran)时期的多种露头地层(Ikenne等人,2005年;Yazidi等人,2007年、2008b年;Ahmed等人,2009a年;Walsh等人,2012年;Hefferan等人,2014年;Bouougri等人,2020年;Hodel等人,2020年;Ikenne等人,2021a年、2023年及其中的参考文献)。对该地区的测绘工作将这些地层划分为几个组:塔奇达姆特-布莱达组(Tachdamt-Bleida Group)、蒂奇巴尼内-本拉格拉德组(Tichibanine Ben Lagrad Group)、阿西夫-恩布格曼-塔克鲁姆特复合体(Assif N’Bougmmane-Takroumt complex)、布阿泽尔组(Bou-Azzer Group)、蒂迪利内组(Tiddiline Group)和瓦尔扎扎特组(Ouarzazate Group)(Yazidi等人,2007年、2008b年;Admou等人,2013a年、2013b年;Blein等人,2013a年、2013b年、2014年;Chèvremont等人,2013年;Soulaimani等人,2013a年、2013b年)(图1)。本研究关注的蒂奇巴尼内-本拉格拉德组(Tichibanine Ben-Lagrad Group,简称TBL Group)位于该侵入体的东北部。
TBL Group西侧与乌斯德拉特石英闪长岩(Ousdrate quartz-diorite)相邻,周围环绕着瓦尔扎扎特组(Ouarzazate Group)的火山-沉积序列以及蒂迪利内组(Tiddiline Group)的沉积岩层。作为蒂迪利内组的一部分,阿德-杜瓦萨(Ad-Dwissa)岩层将其与艾特阿赫曼(A?t Ahmane)地区的蛇绿岩复合体分隔开来(Admou等人,2013a年)(图1)。该组由两个不同的单元组成:位于艾特阿赫曼片区的西部单元蒂奇巴尼内(Tichibanine),以及出现在阿尔格洛阿(Al Gloa)片区的东部单元本拉格拉德(Ben-Lagrad)(1/50000比例尺)(Admou等人,2013a年)。这些单元被归类为火山岩系列,主要由斜长石或寡长石、绿泥石、绿帘石和铁钛氧化物等次生矿物构成(Jouravsky和De Trey,1963年;Leblanc,1975年;Tekiout,1991年)。锆石U-Pb测年结果显示,该组中的流纹岩熔岩年龄为7.67±0.07百万年,英安岩凝灰岩年龄为7.61±0.07百万年(Blein等人,2014年)。观察到的地质特征表明这些岩石与俯冲相关过程及后弧盆地环境有关(Bodinier等人,1984年;Saquaque等人,1989年;Naidoo等人,1991年;Leblanc和Moussine-Pouchkine,1994年;El Hadi等人,2010年)。大约7.60–7.70百万年前,该地区存在一个洋内弧系统(Bodinier等人,1984年;Blein等人,2014年),这一结论得到了Triantafyllou等人(2018年)对西南部阿西夫-恩布格曼单元研究的进一步证实。此外,西鲁阿(Siroua)地区塔斯里温(Tasriwine)的斜长花岗岩年龄分别为7.67±0.02百万年和7.62±0.02百万年(Samson等人,2004年),表明这些岩浆事件与TBL Group同时发生,暗示它们发生在西非克拉通(WAC)北部边缘的弧环境中(Blein等人,2014年)。
与其他新元古代地层相比,TBL Group的研究相对较少,尤其是与蛇绿岩复合体相比,后者已成为众多关于其结构、地质年代学和地质动力学背景以及含钴矿化研究的重点对象(例如,Leblanc,1981年;Bodinier等人,1984年;Saquaque等人,1989年;Ennaciri等人,1995年;Maacha等人,1998年;Ahmed等人,2009a年、b年;El Hadi等人,2010年;Soulaimani等人,2013a年;Maacha,2013年;Blein等人,2014年;Pujol-Solà等人,2024年;Hodel等人,2020年;Ikenne等人,2021a年、b年)。本文首次提供了关于TBL Group的同位素数据。本研究旨在探讨TBL Group中的寒武纪火山活动,主要目标有两个:(1)研究岩浆形成的条件并表征相关源岩;(2)加深对阿蒂-阿特拉斯地区寒武纪岩浆活动的地质动力学背景及其与同期克拉通事件关系的理解。为实现这些目标,我们采用了综合方法,包括利用已发表的数据、新的野外调查(地质测绘和钻探岩心记录)、岩石学分析以及对各种火山岩的地球化学特征分析,包括全岩Sm-Nd同位素分析(21个样本)和主要及微量元素分析(21个样本)。
章节摘录
摩洛哥的阿蒂-阿特拉斯(Anti-Atlas)
在摩洛哥的阿蒂-阿特拉斯带中,通过古生代盖层中的窗口暴露出了元古代基底岩石,这些窗口通常被称为侵入体(补充材料图1)。根据Choubert(1963年)的研究,该区域被大泛非断层(MAAF)划分为两个部分:西南域和东北域(补充材料图1)。
西南域通常被称为克拉通域,包含古元古代基底岩石
采样与方法
从TBL Group的地表和钻探岩心中采集了多种火山岩及火山碎屑岩的代表性样本。为了进行岩石学研究,制备了38个薄片,包括24个露头样本和14个岩心样本。样本类型和位置分别见图2、图3、图4。样本的精确GPS坐标和岩性描述分别记录在表1和表2中。我们的研究工作使用了...
野外数据
TBL Group位于布阿泽尔侵入体的东北侧,北侧与瓦尔扎扎特组的火山碎屑岩层相邻,南侧则与蒂迪利内岩层相接(Admou等人,2013b年)(图1)。野外工作和岩心分析显示,该区域存在火山岩、火山碎屑岩和碎屑岩的交替分布(图2、图3、图4)。火山岩层包含从基性到长英质的多种岩石,排列方式较为杂乱。
讨论
高LOI值(< 6%)(表3)、LILE元素(图14)的破坏以及岩石学观察结果表明,碳酸盐化和硅化作用显著(表2),并具有高热液指数(Large等人,2001年的图形表示法,图11)。这些现象表明了岩浆后过程(如绿片岩相变质作用)对岩石成分的影响。我们使用了HFS元素、REEs等手段进行...
结论
TBL Group火山岩的岩石学观察、全岩地球化学和Sr–Nd同位素数据为它们的成因、岩浆亲缘关系及地质动力学意义提供了新的见解。尽管普遍存在变质作用和重置事件,但仍有几个关键点值得注意。
1.岩石学和野外关系: TBL Group的火山岩从玄武岩到流纹岩不等,主要为火山碎屑岩。
CRediT作者贡献声明
阿里·埃尔-马苏迪(Ali El-masoudy):撰写——审稿与编辑、初稿撰写、软件使用、方法论制定、调查实施、数据分析、概念构建。阿卜杜斯拉姆·图米特(Abdeslam Toummite):撰写——审稿与编辑、初稿撰写、监督工作、软件使用、资源提供、方法论制定、调查实施、数据分析、概念构建。莫哈·伊肯内(Moha Ikenne):撰写——审稿与编辑、初稿撰写、监督工作、软件使用、资源提供、方法论制定、调查实施、数据分析
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
作者衷心感谢摩洛哥梅克内斯穆莱·伊斯梅尔大学(科学与技术学院,埃拉希迪亚)和MANAGEM集团在财务和后勤方面的支持。特别感谢Y. Abouabila在薄片详细描述方面提供的宝贵帮助。作者还要感谢摩洛哥高等教育、科学研究与创新部、OCP基金会、UM6P和CNRST的支持。