综述：回复关于“重新审视多姆·费利西亚诺带及其周边地区——一种综合的地球物理和同位素地质学方法”的评论

《Earth-Science Reviews》：Reply to Comment on “Revisiting the Dom Feliciano Belt and surrounding areas – An integrated geophysical and isotope geology approach”

本文回应De Toni对Dom Feliciano带研究的评论，重申综合地球物理与同位素地质证据支持的构造演化框架，重点讨论地体术语适用性、航空地球物理解释方法差异、剪切带结构连续性及Ediacaran岩浆弧性质，强调多方法整合对古大陆构造解析的重要性。

　　

C.D. Teixeira | T.J. Girelli | H. Serratt | F. Chemale

地质与地球物理研究小组 – NGA，里奥杜西诺斯河谷大学，圣莱奥波尔多，RS州，巴西

摘要

本回复针对De Toni（EARTH-D-25-01160）对我们文章“重新审视Dom Feliciano带及其周边地区——一种综合的地球物理和同位素地质学方法”（Teixeira等人，2025年）的评论。我们回应了以下问题：（1）使用“terrane”术语的合理性；（2）航空地球物理解释中的方法学差异；（3）Cangu?u背斜带和Major Gercino剪切带之间的结构连续性；以及（4）埃迪卡拉纪岩浆弧的性质。我们认为，我们原始研究中提供的综合地球物理和地质年代学证据为理解冈瓦纳西南部的复杂构造演化提供了坚实的框架。

De Toni的评论提出了有关前寒武纪地块形成过程的一些问题，这些问题可以促进更广泛的讨论，正如Teixeira等人（2025b）已经指出的那样。然而，这些观点主要是解释性的，根据我们原始研究中提供的地球物理和同位素数据，它们并不需要评论中所强调的那样重视或构建特定的框架。我们在下面系统地回应了每个问题。

1. 在Dom Feliciano带（DFB）背景下使用“terrane”一词

在原始文章中，“terrane”一词用于指代该地区的主要构造地层单元。这种方法是合理的，因为冈瓦纳西南部的构造组合，特别是在里奥德拉普拉塔、卡拉哈里和刚果克拉通周围，与东南亚的现代构造框架有很强的相似性。在东南亚，许多现在属于喜马拉雅造山系统的地块单元已被充分认识，并预计会随着时间的推移继续增生。Yin和Harrison，2000使用“terrane”概念有助于解释复杂的地质结构，并支持构造板块重建模型。

Teixeira等人（2025b）提出了一种更广泛的方法，便于对具有不同地质历史的区域进行地质测绘，为理解这些古老大陆组合的复杂构造演化提供了综合框架。

2. 航空地球物理解释的方法学考虑

评论中包含几个重要的方法学和术语问题，这些问题削弱了其科学有效性。首先，“aeromagnetometrically”应为“aeromagnetically”，而“aerogammaspectrometrically”似乎是一个新造词，在地球物理学文献中尚未得到广泛使用（例如，Nabighian等人，2005；Reeves，2005）。

作者基于航空伽马射线光谱数据提出了过于强烈的结论，但这些数据只能指示地壳最上层几米的成分相似性，并且受到风化、土壤覆盖和次生蚀变过程的强烈影响（Dickson和Scott，1997；Wilford等人，1997）。仅基于相似的放射性特征就断言各单元“相关”过于简化了地表地球物理响应与深层地质结构之间的复杂关系（Ford等人，2007）。伽马射线光谱测量的是钾（K）、铀（U）和钍（Th）的浓度，这些可能反映了相似的岩石类型或蚀变过程，而不是真正的遗传关系或结构连续性（Galbraith和Saunders，1983；Minty，1997）。

此外，尽管De Toni等人（2021和Teixeira等人（2025b使用了相同的航空地球物理数据库，但他们的分析方法在复杂性和适用于地下调查的能力上存在显著差异。De Toni等人（2021采用了基本的处理技术，生成了简单的总计数和三元伽马射线光谱图——这些方法本质上仅适用于地表或近地表特征描述，分辨率不足以确定深层地质相关性（Milligan和Gunn，1997；Dentith和Mudge，2014）。

相比之下，Teixeira等人（2025b应用了更适合深度调查的技术，包括通过欧拉反卷积和3D反演方法估计源深度，这些方法专门用于评估地下的物理相关性和结构连续性（Reid等人，1990；Uieda和Barbosa，2012；Li和Oldenburg，1996）。此外，Teixeira等人（2025b还将他们的解释与重力数据相结合，应用了能够提供关于深层地壳结构关键见解的技术（Blakely，1995；Hinze等人，2013）。

这种方法学上的差异使得直接比较他们的解释在科学上存在问题，因为地表放射性特征无法可靠地验证或反驳基于深度约束的地球物理分析得出的结论（Telford等人，1990；Reynolds，2011）。更准确的表述应该是这些单元“显示出相似的放射性特征”或“具有可比的地球物理特性”，这表明它们可能存在成分上的亲缘关系，但并不意味着直接的地质相关性，这是保持地球物理解释科学严谨性的关键区别。

3. Cangu?u背斜带和Major Gercino剪切带

De Toni质疑Cangu?u背斜带（DCSZ）和Major Gercino剪切带（MGSZ）之间的连续性，认为最近的重建（例如，Schmitt等人，2023）支持MGDZ与纳米比亚结构之间的直接关联。尽管冈瓦纳项目的发现提供了宝贵的区域见解，但仍有许多重要问题尚未解决。

DCSZ和MGSZ长期以来一直被视为一个整体的岩石圈不连续带。即使在Dom Feliciano带（DFB）北部，MGSZ也被认为是一个从渐进变形到剪切变形的主要结构，构成了一个延伸超过1200公里的构造框架（De Toni等人，2020）。DFB内部的这种一致性反驳了北部和南部区域无关的观点。这条线性构造带充当了埃迪卡拉纪的缝合带，将东南部的花岗岩体域（Florianópolis和Pelotas岩基）与西北部的上地壳域分隔开来（Passarelli等人，2010；Chemale等人，2012；Hueck等人，2019）。我们的综合地球物理数据，包括磁数据、伽马射线数据和重力数据（后者是该剪切带整个范围内的唯一可用数据），描绘了连续的、深埋的地壳边界，这与孤立、无关运动的模型难以调和。

评论中提到DCSZ直接延伸到纳米比亚的Purros和Three Palms剪切带（Schmitt等人，2023），但这面临着重大的空间和地质年代学障碍。涉及地震、磁数据和重力数据的多工具研究表明，传统“紧密拟合”重建中缺少了一段长达150至300公里的超伸展大陆地壳（Teixeira等人，2025a）。由于这部分地壳大部分尚未勘探且被淹没，简单地将剪切带线性投影到大西洋两岸是过于简化的。此外，SW非洲和SE南美洲之间明显的UPb锆石年龄分布进一步表明，尽管这些地区在冈瓦纳内部相邻，但它们的地壳演化历史是不同的（Teixeira等人，2025a）。

评论中提到运动学差异（左旋 vs. 右旋）作为分离这些带的基础。然而，DCSZ在6.58亿至5.4亿年前表现出复杂的运动历史，既有右旋也有左旋特征，而MGSZ主要在6.15亿至5.85亿年前处于活跃状态（Chemale Jr.等人，2012；Hueck等人，2019）。这种变化是主要造山缝合带的特征，在这些缝合带中会发生压缩应变的分割。关于Torres向斜，尽管其在白垩纪裂谷作用期间适应了相对运动，但没有确凿证据表明它完全分离了先前存在的岩石圈尺度线性构造。埃迪卡拉纪岩浆弧及其相关盆地（例如Itajaí和Camaqu?）沿DFB的连续性表明，在南大西洋打开之前，基底框架基本保持完整。

提出的纳米比亚关联忽略了南美洲（NE-SW）和非洲（N-S至NNW-SSE）结构之间的走向差异。鉴于超伸展地壳的“缺失环节”以及南美洲区域内强大的地球物理和地层学联系，MGSZ-DCSZ线性构造带是一个更为合理的解释，而不是缺乏明确结构或同位素支持的跨大西洋推测性投影。

4. 关于埃迪卡拉纪岩浆弧

有令人信服的证据表明，在巴西南部和乌拉圭存在一个经典的埃迪卡拉纪岩浆弧，位于Cangu?ú剪切带以东（Chemale Jr.等人，2012；Philipp等人，2016；Basei等人，2018）。Konopásek等人（2020提出的“intracontinental”术语是一个有效的替代方案，与作者提到的相反，我们的文本中也承认了这一点。Cruz等人以及Will等人（2023最近的研究描述了Pelotas岩基以东的一个较年轻的地块，对应于Jaguar?o和Punta del Este岩弧系统。

关于岩弧形成过程有两个基本问题。首先，碰撞后和与岩弧相关的岩浆活动可能表现出重叠的地球化学特征，特别是在过渡环境中。在没有全面的地球化学和同位素分析的情况下就拒绝与岩弧相关的解释似乎为时过早（例如，Babinski等人，1997；Will等人，2023）。其次，区域性的岩基可能不是同时形成的，岩浆事件可能是异时的。个别段落可能保留了与岩弧相关的特征，而相邻区域则反映了碰撞后的侵入活动。这种复杂性不能通过过于简化的分类来充分解释。

例如，在前陆域，侵入体通常呈现椭圆形或圆形几何形态（Remus等人，2000），而其他侵入体，如Ca?apava do Sul花岗岩，则与大陆内部变形过程有关（Remus等人，2000）。

5. 最后的考虑

在这篇回复中，我们回应了De Toni提出的主要问题：（1）使用“terrane”术语来描述Dom Feliciano带的合理性；（2）航空地球物理解释中的方法学差异；（3）DCSZ-MGSZ系统的结构连续性；以及（4）埃迪卡拉纪岩浆活动的性质。

我们承认De Toni的评论反映了区域地质学界正在进行的辩论。尽管如此，我们原始研究中提供的综合地球物理和地质年代学证据为所提出的解释提供了坚实的框架。未来的研究，特别是深部地震勘探和额外的同位素研究，无疑将有助于解决剩余的不确定性。

与其抑制使用“terrane”、“构造边界带”或“与岩弧相关的岩浆活动”等术语，不如将这些概念视为工作模型，作为指导野外工作、数据采集和构造解释的临时但有用的框架。地质理解本质上是迭代的，我们认为，整合多种方法而不是过早地拒绝已建立的概念，是理解冈瓦纳西南部复杂构造演化的最有效途径。