《Precambrian Research》：Rhyacian (2218–2066 Ma) subduction-related volcanosedimentary accretion in the Western Bahia Orogenic Domain (S?o Francisco Craton, Brazil), and tectonic implications
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新证据显示圣弗朗西斯科克拉通西北部 Paleoproterozoic构造演化，通过两个新定义的火山-沉积地层 Boqueir?o de Baixo 和 Chapada Grande 形成期分析，揭示大陆弧构造环境及 Rhyacian-Orosirian 造山带对哥伦比亚超级大陆早期拼合的影响。
米歇尔·马塞多·梅拉（Michel Macedo Meira）|西蒙娜·塞尔凯拉·佩雷拉·克鲁兹（Simone Cerqueira Pereira Cruz）|埃尔松·帕伊瓦·奥利维拉（Elson Paiva Oliveira）|若泽纽萨·布里兰特·罗德里格斯（Joseneusa Brilhante Rodrigues）|安杰拉·贝阿特丽兹·德·梅内塞斯·莱亚尔（Angela Beatriz de Menezes Leal）|克里斯蒂亚诺·拉纳（Cristiano Lana）
巴西地质调查局，地质与矿产资源部（DGM），萨尔瓦多 41213-000 BA，巴西
摘要
来自圣弗朗西斯科克拉通（S?o Francisco Craton）西北部的新证据揭示了米纳斯-巴伊亚造山带（Minas-Bahia Orogen）古元古代的构造演化过程。两个变质火山沉积序列——博凯朗·德巴伊苏（Boqueir?o de Baixo）和查帕达格兰德（Chapada Grande）地层——记录了瑞亚辛期（Rhyacian）造山系统的不同阶段，这些信息通过综合的地层学、岩石学、地球化学、地质年代学和同位素数据得以证实。博凯朗·德巴伊苏地层中的变质火山岩主要由细粒橄榄岩组成，其中锆石的铪同位素比值（?Hf(t)）介于+3.78至+5.6之间，表明这些岩石形成于22.18±18百万年前，并在20.20±7百万年前发生了变质作用。查帕达格兰德地层则包含变沉积岩以及钙碱性至超钾质的中等到基性变质火山岩，其结晶年龄在20.96±20百万年至20.66±6百万年之间，相应的铪同位素比值（?Hf(t)）介于-18.5至-8.84之间。这些地层形成于博姆杰苏斯达拉帕地块（Bom Jesus da Lapa Terrane）东缘的大陆弧环境中，变沉积岩记录了前弧、弧内和被动边缘的沉积过程。碰撞后的左旋走滑剪切带形成了一个拉分盆地，有利于沉积物的堆积和瓜南比正长岩套（Guanambi Syenite Suite）的沉积。本研究进一步阐明了米纳斯-巴伊亚造山带的构造演化过程，并为瑞亚辛期-奥罗西里安期（Rhyacian–Orosirian）造山带以及哥伦比亚超级大陆（Columbia Supercontinent）的早期形成提供了新的见解。
引言
了解大陆如何生长和循环是地球科学中备受争议的问题之一。人们认为，弧增生（arc accretion）和大陆碰撞（continental collision）是全球各个克拉通（cratons）中大陆生长的主要过程。这些过程促进了地壳物质的循环，并在大陆生长中起到了关键作用，尤其是在瑞亚辛期（Rhyacian）期间（Nutman等人，2002年；Shirey和Richardson，2011年；Maruyama等人，2018年；Windley等人，2020年）。
在圣弗朗西斯科克拉通中，保存了从西德里安期（Siderian）到奥罗西里安期（Orosirian）的复杂造山系统的证据，显示了岩浆弧（magmatic arc）不同时期向太古代地核（Archean nuclei）的增生过程，其中包含了地壳物质和新生物质（Seixas等人，2013年；Degler等人，2018年；Bruno等人，2020年，2021年）。这个系统被称为米纳斯-巴伊亚造山带（Minas-Bahia Orogenic System，MBOS）（Bruno等人，2021年），由多个地块组成，它们最终融合形成了哥伦比亚超级大陆的早期部分（D’Agrella-Filho等人，2020年；Araújo等人，2021年），分布在克拉通的南部和北部区域。然而，在北部地区，尤其是MBOS的西北部，地质数据较为匮乏，阻碍了与其他克拉通内部构造单元（尤其是西南部）之间的对比研究。对该地区的了解有限，也影响了将圣弗朗西斯科克拉通纳入古元古代全球大陆地壳生长构造模型的工作（D'Agrella‐Filho和Cordani，2017年）。
研究区域位于米纳斯-巴伊亚造山带（MBOS）的北部西部，最近的地质和地球物理研究（Pontes等人，2024年；Cruz等人，2024年）表明该地区的地质复杂性高于地表地图所显示的。根据这些研究者的观点，所识别的地球物理特征反映了瑞亚辛期期间多个地块在弧构造系统中的融合过程。该区域被解释为由多个走向NE-SW的地块组成的镶嵌体，其中包括博姆杰苏斯达拉帕地块（Bom Jesus da Lapa），它东南与加维昂地块（Gavi?o Terrane）接壤，西北与科伦蒂纳地块（Correntina Terrane）相邻（图1；Cruz等人，2024年）。
本文的重点是探讨圣弗朗西斯科克拉通这一偏远且研究不足区域的弧相关火山活动，并为古元古代板块构造提供新的证据。本研究旨在：（i）通过整合两个变质火山沉积序列及其侵入岩的岩层学、岩石学、地球化学、地质年代学和同位素数据，进一步讨论瑞亚辛期的地壳增生过程（参见Stern，2023年的研究）；（ii）为米纳斯-巴伊亚造山带的研究以及哥伦比亚超级大陆形成过程中的大陆聚合过程提供参考。
地质背景
圣弗朗西斯科克拉通（Heilbron等人，2017年）是南美板块上研究最为深入的前寒武纪地核之一，其岩石年龄范围从始太古代（Eoarchean，Dantas等人，2010年；Oliveira等人，2020年）延伸至新生代。该地区的沉积岩形成于多种环境，反映了多种具有全球意义的地壳过程。其中一部分是米纳斯-巴伊亚造山带（MBOS，Bruno等人，2021年）（图1），它包括了海洋增生岩和大陆弧岩
材料与方法
里亚乔德桑塔纳（Riacho de Santana）与博姆杰苏斯达拉帕（Bom Jesus da Lapa）之间的地质测绘采用1:100,000的工作比例尺进行，共描述了95个露头（见附录B）。本文还提供了来自巴伊亚矿业研究公司（Companhia Bahiana de Pesquisa Mineral – CBPM）的8个钻孔的详细信息（见附录B）。共研究了21个磨光薄片。岩石学中的命名规则遵循IUGS变质岩石系统学分会（IUGS Subcommission on the Systematics of Metamorphic Rocks – SCMR）的规定（Fettes和Desmons，
结果
野外调查确定了研究区域内的两个岩层单元：博凯朗·德巴伊苏（Boqueir?o de Baixo，BBF）和查帕达格兰德（Chapada Grande，CGF）地层（图3，图4）。表1总结了BBF和CGF地层中由基性、中性及长英质原岩（protoliths）衍生的变质岩的典型成分，以及这些地层中的侵入岩浆作用。所研究变质火成岩中的矿物微观特征如下：
博凯朗·德巴伊苏和查帕达格兰德地层的层序划分
博凯朗·德巴伊苏地层最古老的岩石相由细粒橄榄岩（变质玄武岩）组成，其原岩类型为橄榄岩至过渡型（图11）。
博凯朗·德巴伊苏地层（BBF）中变质玄武岩（样品VB-53；岩石相1）的结晶年龄被确定为22.18±18百万年（图10A，B）。该样品中的较老矿物颗粒被认为是继承自先前形成的岩石。另一块岩石（样品MU-43C）的年龄为20.20±7百万年（图10C，D），
结论
圣弗朗西斯科克拉通的西部巴伊亚造山带包含两个新定义的火山沉积地层：博凯朗·德巴伊苏地层和查帕达格兰德地层。这些地层由瑞亚辛期的基性、中性及长英质火山岩以及硅质碎屑岩和化学沉积岩组成。
变质火山岩的地球化学特征表明它们起源于大陆弧环境，暗示该地区的地壳较薄，大陆地壳的贡献相对较小
作者贡献声明
米歇尔·马塞多·梅拉（Michel Macedo Meira）： 负责撰写、审稿与编辑、可视化处理、验证、项目监督、软件使用、资源调配、方法论设计、调查实施、资金申请、数据分析、概念构建。西蒙娜·塞尔凯拉·佩雷拉·克鲁兹（Simone Cerqueira Pereira Cruz）： 负责撰写、审稿与编辑、方法论设计、调查实施、数据分析。埃尔松·帕伊瓦·奥利维拉（Elson Paiva Oliveira）： 负责撰写、审稿与编辑、方法论设计、调查实施、数据分析。若泽纽萨·布里兰特·罗德里格斯（Joseneusa Brilhante Rodrigues）： 负责撰写、审稿与编辑、方法论设计、调查实施、数据分析。
利益冲突声明
作者声明以下可能的财务利益或个人关系可能构成利益冲突：西蒙娜·塞尔凯拉·佩雷拉·克鲁兹（Simone Cerqueira Pereira Cruz）表示获得了巴伊亚联邦大学（Federal University of Bahia）的财务支持；米歇尔·马塞多·梅拉（Michel Macedo Meira）表示获得了巴西地质调查局（Geological Survey of Brazil）和巴伊亚联邦大学的财务支持。
致谢
作者感谢CPRM为分析工作提供资金支持，感谢CBPM提供钻孔数据，同时感谢CAPES和CNPq（巴西）为西蒙娜·塞尔凯拉·佩雷拉·克鲁兹（Simone Cerqueira Pereira Cruz）提供的研究奖学金（项目编号306502/2018-6和309050/2021-9）。
