一块保存在巴西东北部博尔博雷马地区的、属于西德瑞安（Siderian）洋壳及年轻弧状地壳的失落碎片

地球历史上2.36-2.23 Ga的构造-岩浆沉寂期（TML）期间，巴西Borborema省拉热斯块圣路易斯序列的岩石学研究揭示了俯冲相关岩浆活动持续。通过U-Pb锆石年代学、全岩地球化学和Sm-Nd同位素分析，发现该序列包含2.48-2.31 Ga的俯冲带岩石，并保留3.97-2.62 Ga前元古代基底信息，支持板块俯冲而非完全构造停滞的模型。

　　
本研究以巴西东北部Borborema省Lajes块为研究对象，通过多学科综合分析方法揭示了2.36-2.23 Ga Siderian Quiet Interval（铁 quiet interval）的地球动力学特征，对全球地质记录中的重大间歇期提供了关键证据。研究团队在Santa Luzia序列中发现了保存完好的古海洋壳碎片，其地球化学特征与板块俯冲作用密切相关，同时通过同位素年代学数据证实了古老地壳基底的存在。

在区域地质背景方面，Borborema省作为巴西东北部的重要前寒武纪构造单元，经历了复杂的构造叠加历史。研究区位于Angicos市附近的圣卢西亚农场，该区域出露的Santa Luzia序列由三大岩性组成：深灰色片麻状角闪岩、钙硅酸盐岩石和角闪岩。通过1:10万比例尺地质填图发现，这些岩石形成了约10公里长、5公里宽的构造带，显示出明显的变质分异特征。

研究方法采用多维度技术体系：首先通过详细的地表地质调查划分出13个构造单元，结合三维建模揭示岩石接触关系；其次运用岩相学分析建立岩石序列时空演化框架，发现 amphibolites（角闪岩）与calc-silicate rocks（钙硅酸盐岩）存在成因联系；随后通过高精度U-Pb锆石定年技术（单颗粒分析）获取了2.48-2.31 Ga的年龄谱，其中特别值得注意的是3.14 Ga古老角闪岩的存在，这为研究区提供了超过10亿年的变质历史记录。

地球化学分析显示显著的负Nb-Ta-Ti异常，这种多元素同步亏损特征与弧岩浆作用形成的大洋性基性岩具有典型关联。研究团队通过对比现代俯冲带岩浆系统的元素分异模式，推断该异常源于俯冲带流体交代作用。稀土元素（REE）分布显示轻稀土元素富集特征，进一步支持了弧岩浆与俯冲带流体活动的关联性。值得注意的是，尽管后期存在热液叠加改造，但通过同位素比值分析仍能清晰识别出原始岩浆的主导特征。

同位素地球化学研究揭示了双重源区特征：Sm-Nd同位素数据显示，年轻岩浆（2.36-2.23 Ga）具有εNd(t)正值和Nd-TDM年龄与TM（2.36 Ga）一致，表明其源岩为古元古代地幔；而古老角闪岩（3.97-2.62 Ga）的Nd-TDM年龄则显示与更早的Archean基底强烈关联。这种年龄分层现象为研究古地壳演化提供了直接证据，证实了该区域存在超过3.7 Ga的古老基底岩石。

构造演化分析表明，该序列形成于俯冲-碰撞构造环境。通过对比现代岛弧岩浆系统与古岩浆的地球化学参数，发现两者在元素亏损模式、矿物共生组合等方面具有相似性。研究团队特别指出，钙硅酸盐岩石的矿物组成（如透辉石、阳起石）与俯冲带流体交代作用形成的典型矿物谱系吻合，而角闪岩中保存在原始斜长石晶格证据，进一步佐证了该过程。

该研究对Siderian Quiet Interval的成因提出了新见解：尽管全球存在显著的构造活动停滞现象，但局部仍可能维持俯冲带相关的岩浆活动。通过分析岩浆成因的矿物包裹体、流体相容矿物组合以及同位素示踪数据，研究团队构建了该区岩石序列的构造演化模型——古老基底（>3 Ga）经历多次俯冲-熔融事件，在2.36 Ga期间形成了新的岩浆系统，并与残留的古老基底发生交互作用。

在理论争议方面，本研究通过直接岩浆源区证据，回应了关于全球构造停滞是否完全由板块运动关闭导致的学术争论。结果显示，在Borborema省虽然存在大规模构造活动停滞，但俯冲带相关的局部岩浆活动持续进行，这种区域差异性为理解全球地质记录的间歇性特征提供了重要视角。

研究还创新性地将同位素年代学与矿物学证据相结合，揭示了古俯冲带的流体动力学过程。通过分析角闪岩中保存在原生的斜长石晶格，结合锆石U-Pb年龄数据，证实了在2.36 Ga全球构造停滞期间，仍存在局部俯冲带活动，其岩浆系统通过俯冲带流体交代改造了古老基底岩石，形成了独特的矿物组合和地球化学特征。

该成果对完善前寒武纪地球动力学模型具有重要价值。研究团队通过建立包含以下要素的综合分析框架：1）精确的年龄标尺（2.48-2.31 Ga）；2）典型的大洋俯冲岩浆地球化学特征；3）古老基底与新生岩浆系统的同位素证据链；4）矿物学证据链，成功将区域地质现象置于全球构造演化的坐标系中。

在方法论上，研究团队采用"地质-地球化学-年代学"三位一体的研究策略：首先通过1:10万比例尺地质填图建立构造格架，然后运用岩石学方法解析矿物形成顺序，最后通过高精度定年技术锁定事件时间窗口。这种多学科交叉验证方法有效克服了前寒武纪地质记录的模糊性，为研究地球早期演化提供了可靠技术范式。

研究发现的古老基底（3.97 Ga）与俯冲相关岩浆（2.36 Ga）的时空重叠，揭示了Archean-Paleoproterozoic过渡期地球动力学的重要机制：古老地壳通过俯冲带岩浆作用被持续改造，这种相互作用可能延缓了全球构造活动的整体停滞。这种"基底再造"过程在Siderian Quiet Interval期间具有普遍性，为理解超大陆聚合与裂解的动力学机制提供了新证据。

特别值得关注的是，研究团队通过对比现代俯冲带与古岩浆系统的地球化学参数，发现两者在元素亏损模式、矿物共生组合等方面具有相似性。这种跨时空的相似性暗示，在Siderian Quiet Interval期间，虽然全球构造活动显著减弱，但局部俯冲带仍维持着活跃的岩浆活动，这种区域差异性可能解释了全球地质记录中存在大量不连续现象的原因。

该研究对板块构造理论的早期演化具有启示意义。传统观点认为2.2 Ga全球构造停滞期间所有俯冲带均停止活动，但本研究通过具体实例证明，在构造活动整体减缓的背景下，仍可能存在局部俯冲带持续活动。这种"减速而非停止"的构造模式，为理解前寒武纪地球系统提供了新的理论框架。

在应用层面，本研究结果对现代俯冲带研究具有重要指导意义。通过对比古、今俯冲带岩浆系统的异同，研究团队提出"流体通道效应"假说：在俯冲带活动停滞期间，深部流体仍可通过特定通道影响地表岩浆系统。这种机制解释了为何在构造活动整体减缓时期，仍能检测到局部岩浆活动的地球化学特征。

研究最后指出，未来工作应着重于以下方向：1）建立更精确的全球地质年表以明确Siderian Quiet Interval的时间边界；2）加强前寒武纪岩石样本的稀有元素分析，特别是锕系元素分布特征；3）开展三维地震勘探，揭示古俯冲带深部结构；4）结合同位素热年代学，厘清基底岩石与覆盖层之间的热力学关系。这些研究方向的推进，将有助于完善地球早期演化模型，为板块构造理论提供更坚实的证据基础。