《Earth-Science Reviews》:Revisiting the Dom Feliciano Belt and surrounding areas – An integrated geophysical and isotope geology approach
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本文通过整合伽马射线光谱、磁法、重力测量等多种数据(包括地质测绘、U238Pb 年代学数据),研究西南冈瓦纳造山带。分析了区域构造框架,明确了不同地体边界,为理解西南冈瓦纳构造地层结构及演化提供了新视角。
引言
重建前寒武纪地体的构造过程困难重重,主要因为造山带保存的数据不全面。对前寒武纪地体的研究依赖地质、地球化学和地球物理等多方面数据。即便有现代方法,研究显生宙造山带(如乌拉尔山脉和喜马拉雅山脉)的构造模型仍存在争议,足见造山带形成和演化研究的复杂性。
西南冈瓦纳造山带独具特点,受到板块分裂、构造活动、侵蚀作用影响,南大西洋的形成使这里出现了大量拉伸地壳区域。该区域由多个克拉通汇聚而成,包含众多破碎的造山带。此后,这些造山带经历了古生代的板内变形和中生代 - 新生代的伸展构造运动。
里约热内卢 - 拉普拉塔克拉通(Rio de La Plata Craton)和多姆?费利西亚诺带(Dom Feliciano Belt)受显生宙事件影响明显,造成了东西部不同的地质特征,给区域地壳边界的研究带来挑战。大西洋海底还有大片未探索的拉伸大陆地壳区域,对重建造山系统架构和演化意义重大。由于造山系统破碎、地质记录不完整,该地区的构造模型众多且标准不一,难以准确重建地质历史。近年来,高分辨率地球物理数据的获取为研究带来新契机,综合多方面数据有助于更好地理解地体划分和构造地层框架。本研究首次综合分析乌拉圭和巴西南部的地球物理数据,旨在深入了解该地区前寒武纪到早古生代地体划分,对比地质构造地层划分,并与西南非洲相关造山带进行对比分析。
地质背景
巴西南部和乌拉圭地盾是曼蒂凯拉省的最南端部分,涵盖了太古宙到新元古代的构造地层单元。该地区的构造演化是泛非 - 巴西利亚诺活动带汇聚过程中克拉通地块相互作用的结果,最终导致了里约热内卢 - 拉普拉塔、卡拉哈里和圣弗朗西斯科等克拉通的碰撞。
数据和方法
研究结合了巴西地质调查局(SBG-CPRM)和乌拉圭国家矿业和地质局(DINAMIGE-Uruguay)提供的详细航空地球物理数据(伽马射线光谱和磁法数据),用于初步划分和解释地下区域。重力数据则来自巴西国家石油、天然气和生物燃料局(ANP)、巴西地质调查局(SBG-CPRM)等不同机构的汇编数据。
地球物理和地质数据的整合
本研究对主要构造的特征描述基于地质和地球物理数据集的整合。南美洲东南部由新元古代主要剪切带限定的不同构造域组成,其主要构造走向为 NE-SW 和 NNE-SSW,划分出多个具有不同地球物理性质的地壳区域。研究遵循 Coney 等人提出的地体概念,将地球物理数据纳入地体分类,以更好地确定构造地层地体的边界。
讨论
针对乌拉圭 - 南里奥格兰德和圣卡塔琳娜地盾,已有许多关于新元古代到早古生代的构造演化模型。这些模型重点关注大西洋共轭边缘造山带的相关性,试图重建西南冈瓦纳的原始构造格局,但由于地质记录的复杂性,这些模型仍存在诸多争议。
结论
综合地球物理和地质数据集对多姆?费利西亚诺带及邻近地区进行了全面重新评估。通过广泛的地质年代学汇编和多种地球物理分析方法,提高了对单个单元的分辨率,完善了乌拉圭 - 南里奥格兰德和圣卡塔琳娜地盾的构造地层框架。研究揭示了复杂的克拉通构造,里约热内卢 - 拉普拉塔区域进一步细分为多个部分,为理解西南冈瓦纳的构造地层结构及其克拉通和造山带的组合过程提供了新的依据。