巴西利亚南部带基性-超基性火成岩的岩板断裂模型：与碰撞后岩浆作用相关的见解

《Journal of South American Earth Sciences》：A slab break-off model for mafic–ultramafic igneous rocks in the south Brasília Belt: insights related to post-collisional magmatism

巴西利亚带Arenópolis火山弧的Ediacaran晚期后碰撞蛇纹岩-辉长岩侵入体águas Claras（AC）的岩石类型及地球化学特征研究表明，其岩浆源于异质性地幔源，主要与俯冲板片构造扰动引发的地幔滑脱模型相关，揭示了该带晚期构造演化过程。

　　在巴西中南部的布拉西利亚带（Brasília Belt, BB）中，存在一系列埃迪卡拉纪（Ediacaran）的基性-超基性层状侵入体和岩体，其时间跨度从大约653百万年到598百万年。这些侵入体在区域航空磁测图像中尤为显著，因为它们与周围岩石形成了鲜明的磁性对比。其中，一些侵入体如美洲巴西复式岩体（Americano do Brasil Complex, ABC）和曼加巴尔复式岩体（Mangabal I and II complexes）被认为是重要的矿产资源，富含镍、铜、铂族元素（PGE）等金属矿化。然而，大多数较小的侵入体仅在地图层面被研究，缺乏详细的地质和地球化学信息，尤其是位于阿雷诺波利斯弧（Arenópolis Arc）中的águas Claras侵入体（AC）。

águas Claras侵入体位于布拉西利亚带的南部段，属于一个更广泛的埃迪卡拉纪后碰撞基性-超基性侵入体系列的一部分。该侵入体的岩石类型主要包括橄榄岩、辉长岩和辉石岩，其中橄榄岩占据基部，而辉石岩和辉长岩则呈层状分布于其上。通过对这些岩石的详细地质测绘和地球化学分析，本研究旨在探讨AC侵入体的形成机制，以及其在布拉西利亚带后碰撞构造演化中的作用。此外，本研究还整合了区域内的已有数据，以增强对AC侵入体的理解。

埃迪卡拉纪的基性-超基性岩浆活动在造山带的晚期演化阶段非常普遍，通常与造山带的伸展和崩塌有关。这种岩浆活动反映了地幔柱物质的上升，以及地壳内部在构造变形过程中所发生的变化。研究发现，AC侵入体的岩浆来源与地幔有关，特别是与地幔柱物质有关，其地球化学特征显示出与洋中脊玄武岩（MORB）和海洋岛屿玄武岩（OIB）相似的特征，而没有高场强元素（HFSE）的亏损。这表明AC侵入体的岩浆可能来源于地幔柱的上涌，而非地壳内部的熔融过程。

从地质构造的角度来看，AC侵入体的形成可能与布拉西利亚带的后碰撞阶段相关。在这一阶段，造山带经历了广泛的伸展作用，导致地壳变薄和地幔物质的上涌。这一过程可能与俯冲板片的断裂（slab break-off）模型相吻合。该模型认为，当俯冲板片断裂并从地壳下方脱离时，会引发地幔物质的上涌，从而形成基性-超基性岩浆活动。研究结果支持这一模型，认为AC侵入体的岩浆活动可能是由于俯冲板片的断裂所引起的地幔柱物质上涌所致。

在地球化学分析方面，AC侵入体的岩石显示出较低的损失体积（LOI）值，表明其在形成过程中受到较少的地壳污染。这一特征与基性-超基性岩浆活动通常伴随的构造环境相符，即岩浆在上升过程中穿越厚大的大陆地壳，但由于地壳的稳定性或岩浆通道的畅通性，污染程度较低。相比之下，其他类似侵入体如曼加巴尔复式岩体和美洲巴西复式岩体则显示出较高的地壳污染程度，这可能与其所处的构造环境和岩浆上升路径有关。

从区域地质演化角度来看，布拉西利亚带的形成经历了一个复杂的构造演化过程，始于埃迪卡拉纪的岛弧形成，随后经历了多个造山阶段，最终在后碰撞阶段形成了广泛的基性-超基性侵入体。这些侵入体的分布和特征为研究该带的构造演化提供了重要线索。AC侵入体的地球化学特征和岩石类型表明，它可能与布拉西利亚带的晚期构造演化阶段密切相关，尤其是在该带经历了构造伸展和地壳崩塌之后。

此外，本研究还强调了地质测绘和地球化学分析在理解这类基性-超基性侵入体中的重要性。通过详细的地质调查，可以识别出侵入体的岩性特征和空间分布，而地球化学分析则能够揭示其岩浆来源和演化过程。这种综合研究方法不仅有助于揭示AC侵入体的形成机制，也为进一步研究其他类似侵入体提供了基础。

在研究过程中，还注意到布拉西利亚带的构造演化与全球其他造山带存在一定的相似性。例如，类似的基性-超基性侵入体在其他造山带中也常与地幔柱活动或俯冲板片断裂有关。这表明，AC侵入体的形成机制可能具有一定的普遍性，能够为理解全球范围内类似的构造演化提供参考。

总体而言，águas Claras侵入体的研究不仅有助于揭示该区域的构造演化历史，也为理解埃迪卡拉纪的基性-超基性岩浆活动提供了新的视角。通过综合地质、岩石学和地球化学数据，本研究为布拉西利亚带的后碰撞阶段提供了新的证据，并支持了俯冲板片断裂模型在该区域的适用性。这些发现对于进一步探讨该带的构造演化和矿产资源分布具有重要意义。