中央祁连地块的构造演化及其在罗迪尼亚超大陆中的重建：来自中国西北部南祁连带新元古代变质沉积岩的启示

罗迪尼亚超大陆东亚微大陆构造演化，南秦岭带变质砂岩沉积环境与年代学，820-713 Ma造山后盆地沉积，前寒武纪微大陆位置争议，同位素年代学与岩浆源区分析，陆缘弧-造山带构造关联，塔里木-华南构造格架，变质沉积岩 provenance示踪，超大陆裂解机制。

　　
该研究聚焦于中国西北部祁连山南带 Balonggonggaer 组的元古宙变质碎屑岩，通过多学科交叉方法探讨中央祁连地块（CQB）在罗迪尼亚超级大陆中的古地理位置。研究团队采用野外地质调查、岩石薄片鉴定、全岩地球化学分析及锆石U-Pb-Hf同位素综合研究手段，揭示了该区域在820-713百万年前的构造演化序列，为解决罗迪尼亚超级大陆拼合难题提供了关键证据。

研究背景中指出现有文献对CQB的定位存在两种对立观点：一种认为其位于罗迪尼亚大陆中心（Li等，2018；2022），另一种主张其位于大陆边缘（Song等，2012；Yu等，2013）。这种学术争议源于该区域缺乏连续的元古宙沉积记录，导致构造演化机制难以定论。南祁连带作为分隔CQB与圈家块（Quanji Block）的重要构造单元，其保存完好的820-713百万年变质碎屑岩层，为解析CQB与周边地块的动力学关系提供了理想样本。

在方法学层面，研究团队创新性地整合了地质填图与年代学证据。通过对Ailisitai和Longmen两个关键区域的系统采样，采集的岩石样本涵盖石英片岩、灰岩片岩等典型变质沉积岩类型。锆石U-Pb定年采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）技术，对578个独立分析点的同位素数据进行处理，结果显示变质沉积岩的形成年龄集中分布于820-713百万年区间，这与区域构造演化的时间框架高度吻合。

研究核心发现体现在三个方面：首先，变质沉积岩的沉积环境被重新定义为后弧盆地环境。通过岩性组合分析发现，该盆地具有典型二元结构——基性火山岩与酸性火山岩交替沉积，这与弧后盆地形成过程中板块俯冲引发岩浆活动的特征一致。其次，碎屑岩源区研究揭示了双重陆源供给特征。来自CQB的元古宙陆缘弧岩浆岩贡献了约60%的重矿物成分，而圈家块前寒武纪基底岩石则提供了剩余部分，这种混合来源的碎屑岩组合证实了两个地块在820百万年前的密切接触。最后，变质岩中锆石的Hf同位素组成显示存在明显的两阶段演化特征，第一阶段（820-760百万年）的同位素均一化程度较高，第二阶段（760-713百万年）出现显著分异，这与罗迪尼亚超级大陆在820百万年前后发生整体聚合、后期发生边缘俯冲的历史阶段相匹配。

在古地理位置重建方面，研究团队提出整合后的祁连-圈家-柴达木地块（QQB）应位于塔里木板块与华南板块之间。这种空间定位通过多组证据相互印证：其一，QQB内部发育的复合岩系（火山-沉积序列）与塔里木板块北缘的构造岩石组合具有相似性，暗示两者在罗迪尼亚期存在构造接触；其二，区域大地构造背景分析显示，QQB位于罗迪尼亚大陆北缘俯冲带内侧，其构造演化特征与已确认的塔里木板块边缘过程高度吻合；其三，通过对比全球其他罗迪尼亚边缘地块的构造记录，证实该区域的俯冲-伸展动力学机制具有典型性。

研究对传统认知的突破体现在三个方面：首先，推翻了将Balonggonggaer组简单归为志留纪沉积的传统观点，通过新型锆石定年技术将关键构造事件定位于820-713百万年，比现有研究早了约50百万年。其次，发现该区域变质沉积岩中普遍存在火山岩-沉积岩的互层结构，这种沉积组合在弧后盆地中尤为典型，为确定CQB与圈家块之间存在弧后盆地提供了直接证据。最后，通过建立完整的同位素演化模型，揭示CQB在罗迪尼亚聚合期经历了持续约150百万年的基底伸展过程，这与板块边缘的俯冲带延伸机制相吻合。

在动力学机制解释方面，研究提出"持续俯冲-边缘伸展"模型：820百万年前，罗迪尼亚大陆边缘的俯冲带活动导致CQB与圈家块之间形成稳定的弧后盆地，持续的板块俯冲引发深部地壳物质上涌，促使CQB基底发生伸展裂解。这一过程在713百万年前达到高潮，导致CQB与圈家块发生构造分离，并最终脱离罗迪尼亚大陆。该模型成功解释了现有争议点——为何CQB既保留前寒武纪基底岩石特征，又发育典型的板块边缘构造序列。

研究创新点在于首次将南祁连带作为连接罗迪尼亚大陆北缘与塔里木地块的关键过渡区域进行系统论证。通过整合区域构造格架、同位素年代学、碎屑岩 provenance 成果，构建了完整的罗迪尼亚期构造演化链：820百万年大陆聚合阶段，CQB与圈家块通过俯冲带形成弧后盆地；760百万年大陆边缘俯冲加速，触发CQB基底伸展裂解；至713百万年，CQB完全脱离大陆主体，进入独立构造单元演化阶段。

该研究对罗迪尼亚超级大陆拼合研究具有重要推进意义：其一，填补了CQB与圈家块之间构造演化细节的空白，为超级大陆边缘过程研究提供新案例；其二，建立的多参数约束模型（年代学-岩石组合-同位素组成）为其他大陆边缘构造研究提供了方法论参考；其三，揭示的基底伸展机制对理解华北克拉通南缘构造演化具有重要启示，可能涉及岩石圈拆解过程。

在应用价值方面，研究成果直接支持区域资源勘探：研究发现的820-713百万年俯冲带遗迹，为寻找与俯冲相关的大规模金属矿床（如铜、钼）提供了新的靶区；建立的构造演化时序，对制定祁连山地区地质填图标准具有指导意义。此外，该研究为板块构造理论发展提供了实证材料，特别是关于基底伸展与板块边缘俯冲的耦合机制，可能引发新的理论争鸣。

后续研究建议可重点关注：1）CQB与圈家块分离后的大陆边缘再造过程；2）820百万年前大陆聚合事件与后续板块拆解的动力学关联；3）该区域构造演化对特提斯洋闭合过程的启示。这些研究方向将有助于深化对罗迪尼亚超级大陆整体演化框架的理解，并为全球大陆构造研究提供新的理论增长点。