《Journal of South American Earth Sciences》：K-Bentonite deposits in the argentine Precordillera: Characterization and new findings from the eastern Precordillera of San Juan
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在阿根廷 Eastern Precordillera 发现新K-bentonite层，铀铅锆石定年显示475±8 Ma（Floian期），支持Cuyania地块早奥陶世前与Gondwana西南缘接近，与Famatinian火山弧时间一致。
朱利安·D·罗兰（Julian D. Rolan）|乔纳坦·A·阿诺尔（Jonatan A. Arnol）|费尔南多·E·洛佩兹（Fernando E. Lopez）|弗朗西斯科·I·卢戈（Francisco I. Lugo）|诺贝托·J·乌里兹（Norberto J. Uriz）|胡安·M·德罗瓦尼迪（Juan M. Drovandi）|奥斯瓦尔多·A·孔德（Osvaldo A. Conde）|米格尔·A·S·巴塞伊（Miguel A.S. Basei）
拉普拉塔地质学部，拉普拉塔大学博物馆（UNLP），Paseo Del Bosque S/n，阿根廷拉普拉塔
摘要
库亚尼亚地块（Cuyania Terrane）从冈瓦纳大陆（Gondwana）的西南边缘裂解、漂移并最终合并，是异质岩石圈碎片合并的最著名案例之一。支持库亚尼亚地块与冈瓦纳古边缘邻近的关键证据包括：在前普雷西列拉（Precordillera）和法马蒂纳系统（Famatina System）的奥陶纪沉积序列中发现了大量K-膨润土层。这些火山灰沉积物被解释为库亚尼亚地块碰撞前阶段法马蒂纳弧火山活动的结果，当时分隔两个岩石圈碎片的残余海洋逐渐闭合。本文首次提供了来自圣胡安省（San Juan）东部前普雷西列拉地区K-膨润土层的锆石U-Pb地质年代学数据，具体是在一个重新沉积到林科纳达组（Rinconada Formation，志留纪-早泥盆纪？）中的碎屑岩中发现的。这一发现记录了林科纳达山脉（Sierra de La Rinconada）以及东部前普雷西列拉地区首次发现K-膨润土的实例。测得年龄为4.75±0.08亿年（Floian期）。新获得的信息与目前对法马蒂纳火山活动时空分布的认识以及现有的生物地层学框架相吻合。
引言
南美洲大陆是由多个具有不同地质历史的岩石圈碎片拼接而成的（Ramos等人，1986, 2010）。目前关于其构造的认知是基于数十年的研究，逐渐揭示并澄清了与该大陆地质构造和古地理演化相关的复杂问题。在这些研究中，库亚尼亚地块的合并（图1A–B）（Ramos，2004及参考文献）是最具代表性的案例之一（Coney，1980），并已得到广泛研究（例如Ramos等人，1986；Astini等人，1995；Dalziel等人，1996；Dalziel，1997；Benedetto，2003；Ramos，2004；Rapela等人，2018；Otamendi等人，2020等）。古生物学（Poulsen，1958；Borrello，1963，1965；Benedetto，2003；Voldman等人，2009；Bordonaro，2016）、地层学（Furque和Cuerda，1979；Ramos等人，1986；Astini等人，1995；Astini，1998；Thomas和Astini，2003，2007；Ramos，2004；Cuerda等人，2004）和地质年代学证据（Ramos等人，1996；Fanning等人，2004；Ducea等人，2010；Thomas等人，2015；Martin等人，2020）支持以下观点：库亚尼亚地块在寒武纪从劳伦西亚（Laurentia）裂解，作为孤立微大陆在整个奥陶纪期间漂移，随后在中晚奥陶纪与冈瓦纳大陆的西南边缘碰撞。
在此背景下，最关键的证据之一是在中央前普雷西列拉地区发现的大量K-膨润土层，这些层与石灰岩和黑色页岩互层（参见Huff等人，1998；Fanning等人，2004；Astini等人，2007；Thompson等人，2012）。这些沉积物通过地球化学方法被证实与法马蒂纳弧火山活动有关（Fanning等人，2004；Astini和Dávila，2004；Rapela等人，2018），这与库亚尼亚地块与冈瓦纳西南边缘碰撞前残余海洋盆地的俯冲和闭合过程相关（Thomas和Astini，2003；Ramos，2004）。因此，这些沉积物的存在为碰撞前时期（早-中奥陶纪）两个岩石圈碎片的邻近提供了有力证据（Fanning等人，2004；Astini等人，2007）。此外，从这些层中获得的放射性数据为进一步确定这一过程的时间提供了更精确的约束，有助于重建奥陶纪的古地理和地质构造（Thomas等人，2015；Martin等人，2020）。尽管中央前普雷西列拉地区有大量记录良好的K-膨润土层（图1C），但在该次级区域之外的发现较少，东部前普雷西列拉地区的重新沉积层中尚未有相关记录。
本研究报道了圣胡安省东部前普雷西列拉地区一个新的K-膨润土层发现，位于中央前普雷西列拉经典地点之外。该K-膨润土层存在于一个碳酸盐碎屑岩中，属于圣胡安组（San Juan Formation），并重新沉积到林科纳达组（Rinconada Formation，志留纪-早泥盆纪？）的碎屑流中（Roguin等人，2023；Regier等人，2025；Rolan等人，2025）。对该层的锆石U-Pb测年提供了地质年代学信息，尽管精度有限，但仍可初步评估其地层位置及其与该地区其他经典地层的关联性。这一新地点的发现扩展了库亚尼亚地块内K-膨润土的已知分布范围，并有助于更好地理解法马蒂纳弧火山活动的发展时间和空间范围，尤其是在库亚尼亚与冈瓦纳西南边缘碰撞之前。
节选内容
K-膨润土沉积物及其地层学意义
K-膨润土沉积物是通过火山灰（火山碎屑）转变为粘土矿物（主要是蒙脱石）形成的（Huff等人，1998；Huff，2016）。这些层通常呈淡黄色至赭色，厚度从几毫米到几厘米不等，极少数超过1米（Huff等人，1992，1998；Bergstr?m等人，1998）。尽管厚度有限，K-膨润土仍包含丰富的地质信息，并具有广泛的应用价值（Kolata等人，采样与方法
样品KBR（南纬31°45′28.26″，西经68°37′7.02″）来自东部前普雷西列拉地区Chica de Zonda山脉东部，包含与圣胡安组（San Juan Formation）相关的K-膨润土层。
K-膨润土样品（KBR）中的锆石颗粒通过激光烧蚀-多收集器-电感耦合等离子体质谱法（LA-MC-ICP-MS）进行了U-Pb分析。分析工作在圣保罗大学（Universidad de S?o Paulo）的地质年代学研究中心（Centro de Pesquisas Geocronológicas，CPGeo）进行。
结果
共分析了35颗K-膨润土样品（KBR）中的锆石颗粒。其中23颗颗粒呈自形，其余12颗为亚自形。颗粒尺寸不一，长度范围为155.0微米至69.7微米，平均长度为114.0微米；宽度范围为56.9微米至26.7微米，平均宽度为39.5微米。因此，不同颗粒的伸长率（长度/宽度）存在显著差异。
讨论与结论
法马蒂纳火山活动强烈影响了奥陶纪沉积序列的发育，在阿根廷中西部地区留下了明显的火山和火山碎屑特征（例如Mángano等人，2003；Thompson等人，2012；Armas等人，2018）。这种火山活动的最早证据出现在法马蒂纳系统（Famatina System）中，其中Bordo Atravesado组的沉积物（暂定属于晚特雷马多克期）与K-膨润土层互层（
CRediT作者贡献声明
朱利安·D·罗兰（Julian D. Rolan）：撰写初稿、验证、方法论制定、研究实施、数据管理、概念构建。乔纳坦·A·阿诺尔（Jonatan A. Arnol）：撰写初稿、方法论制定、研究实施、数据分析、概念构建。费尔南多·E·洛佩兹（Fernando E. Lopez）：撰写初稿、研究实施、数据管理、概念构建。弗朗西斯科·I·卢戈（Francisco I. Lugo）：方法论制定、数据分析。诺贝托·J·乌里兹（Norberto J. Uriz）：监督工作、资源协调。胡安·M·德罗瓦尼迪（Juan M. Drovandi）：验证结果、研究实施。
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
本研究部分由阿根廷国家科学技术研究委员会（Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas，CONICET）和拉普拉塔大学（Universidad Nacional de La Plata，UNLP）通过PIPD/N044项目资助。作者感谢圣保罗大学地质年代学研究中心（Centro de Pesquisas Geocronológicas，CPGeo）提供的同位素分析设施。作者还感谢Gustavo Voldman博士和Robert J. Pankhurst博士提供的宝贵评审和建议。
