26亿年前的东达尔瓦尔克拉通中的花岗岩类岩石：新太古代时期微地壳块的聚合与克拉通化过程

《Journal of Asian Earth Sciences》：2.6 Ga granitoids in the Eastern Dharwar Craton: amalgamation of micro-crustal blocks and cratonization in the Neoarchaean

本研究通过多学科方法分析印度Dharwar克拉通东部Hungund绿片岩带的花岗岩和闪长岩，揭示其成因与地质历史差异，支持Neoarchaean克拉通通过微板块汇聚形成。整合全球数据表明，这种演化是Neoarchaean时期的全球现象。

　　研究团队由 Shivani Hulaji、Venkatraman S Hegde、Xian Hua Li、V.N. Vasudev、Li Su、Asim Ranjan Pratihari 和 Manjunath Paltekar 组成。该研究聚焦于印度南部的 Dharwar 域，尤其是 Dharwar 域中南部的基底和东部地区的花岗岩体。通过多学科方法，包括实地调查、岩石学研究、整体岩石地球化学分析以及锆石矿物化学和 U-Pb 锆石年代测定，研究团队探讨了花岗岩体的构造演化历史。这些花岗岩体的形成与地壳演化过程密切相关，特别是 Neoarchaean 时期（大约 25 亿至 27 亿年前）的地壳构造活动。

研究发现，位于 Hungund 绿岩带中央部分附近的花岗岩体具有不同的地球化学特征。例如，东部地区的花岗岩体形成于约 2595 至 2607 百万年前，显示出过铝质到弱铝质的特征，镁含量（Mg#）范围在 17 到 30 之间，同时具有显著的负铕异常（Eu/Eu* 为 0.06 至 0.33），高 Rb/Sr 比值（平均 3.96）和低 Sr/Y 比值（平均 5.50），这些特征表明它们可能由大陆边缘弧环境中的 TTG（花岗岩质岩）部分熔融形成。此外，锆石的微量元素组成进一步支持了这些花岗岩体源于大陆地壳的岩浆。

另一方面，位于该绿岩带内的 sanukitoids（一种特殊的花岗岩）则显示出不同的地球化学特征。它们具有较高的镁含量（28 到 40），较弱的铕异常（Eu/Eu* 为 0.36 到 0.59），低 Rb/Sr 比值（平均 0.22）和高 Sr/Y 比值（平均 47.31），这表明它们的形成可能涉及地壳和地幔成分的混合。根据这些差异，研究团队认为这些花岗岩体具有不同的成因和构造演化历史，并且可能在某一造山事件中发生汇聚。

进一步研究发现，这些花岗岩体的形成与地壳演化过程密切相关，特别是在 Neoarchaean 时期，全球范围内都出现了地壳的汇聚和重组现象。通过整合现有数据，研究团队发现 Dharwar 域的演化可能是全球范围内普遍存在的现象，即通过微地壳块的汇聚来形成稳定的地壳结构。这表明在 Neoarchaean 时期，地壳的演化不仅仅局限于局部的构造活动，而是与全球性的地质过程相关联。

研究团队还对 Dharwar 域的区域地质特征进行了详细分析。该域的构造特征显示，其经历了从早期到晚期的多阶段变形，包括 E-W 方向的缩短和地壳尺度的走滑剪切。这些构造活动导致了 Closepet 花岗岩体的形成，并且在地壳演化过程中发挥了重要作用。Dharwar 域被划分为 Western Dharwar Craton（WDC）和 Eastern Dharwar Craton（EDC），这两个区域的地壳历史存在显著差异。WDC 以 TTG 为主，而 EDC 则包含更多不同类型的花岗岩体。

研究团队还对研究区域的实地和岩石学特征进行了描述。Hungund 绿岩带包含变质玄武岩、变质流纹岩和条带状铁建造（BIF），这些岩石类型被广泛的花岗岩-片岩地形所包围。在绿岩带的西侧，可以观察到明显的灰白色和粉红色斑岩花岗岩，它们具有清晰的接触关系。而在北侧，这些花岗岩体被前寒武纪沉积物所覆盖。在东侧，花岗岩体呈现出中等至粗粒的结构，包含不同类型的矿物组合。

通过整体岩石地球化学分析，研究团队发现这些花岗岩体富含二氧化硅（SiO? = 72.4–77.5 wt%）和氧化钾（K?O = 3.3–5.5 wt%）。根据 Quartz-Alkali Feldspar-Plagioclase（QAP）分类，这些花岗岩体主要为单长花岗岩和花岗闪长岩。在 Mali 指数图（修改自 Laurent 等，2004）中，这些样品显示出钙碱质到碱钙质的特征，并被归类为黑云母花岗岩和 sanukitoids。黑云母花岗岩显示出过铝质到弱铝质的特征（A/CNK 0.98 到 1.02），而 sanukitoids 则具有更高的镁含量，以及不同的微量元素组成。

研究团队还进行了 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年代测定。这些数据被整理在表 3 中，并通过 Concordia 图进行展示，其中椭圆代表 68.3% 的置信水平。计算的上截距年代则基于 95% 的置信水平。研究发现，三个数据集（HM-1, 2, 4）显示出不同程度的不一致，数据也呈现出分散的趋势，这可能反映了多种因素的共同作用，包括多阶段的铅亏损和部分继承性。研究团队推测，这些花岗岩体的形成可能与特定的构造环境有关，例如大陆边缘弧或俯冲带。

研究团队还探讨了岩浆源和构造环境的关系。火成岩的化学成分可以反映其形成时的构造环境，因此其地球化学和岩石学特征常用于推断岩浆的起源。通过构造判别图（根据 Maniar 和 Piccoli，1989）分析，研究团队发现 Hungund 绿岩带中的 sanukitoids 和黑云母花岗岩具有不同的成因，可能源于不同的构造背景。这些分析进一步支持了 Dharwar 域的演化过程是全球范围内普遍存在的现象，即通过微地壳块的汇聚和重组来形成稳定的地壳结构。

此外，研究团队还提到了一些未引用的参考文献，包括 Ayonta Kenne 等（2021）、Bachelor 和 Bowden（1985）、Ballard 等（2002）、Bédard（2018）、BHUKOSH（xxxx）、Burnham 和 Berry（2012）、Chadwick 等（2000）、Chardon 和 Jayananda（2008）、Chaudhuri 等（2022）、Frost 等（2001）、Jayananda 和 Mahabaleswar（1991）、Jayananda 等（2008）、Li 等（2018）、Ludwig（2001）、Mackenzie 和 Canil（1999）、Martin 和 Moyen（2002）、Matin（2006）、McKenzie 等（2018）、Mikkola 等（2012）、Naqvi 和 Rogers（1987）、Nelson（1997）、Peucat 等（1989）、Pratihari 等等。这些参考文献为研究提供了重要的背景和理论支持。

研究团队的贡献包括 Shivani Hulaji 在撰写初稿、资源、方法、调查、数据管理、概念设计方面的贡献，Venkatraman S Hegde 在撰写初稿、监督、方法、资金获取、正式分析和概念设计方面的贡献，Xian Hua Li 在监督、资源、正式分析和数据管理方面的贡献，V.N. Vasudev 在撰写和编辑方面的贡献，Li Su 在软件和正式分析方面的贡献，Asim Ranjan Pratihari 在撰写初稿和数据管理方面的贡献，Manjunath Paltekar 在撰写初稿方面的贡献。这些贡献共同推动了研究的深入发展。

研究团队还声明，他们没有已知的与本研究相关的竞争性财务利益或个人关系，这些利益可能影响研究结果的客观性。此外，研究团队对支持他们研究工作的机构表示感谢，包括印度科学与技术部授予 Shivani H. 的 INSPIRE 奖学金，以及印度矿业部提供的设施支持。分析支持则来自多个实验室和研究机构，这些支持为研究的顺利进行提供了重要的保障。

总的来说，这项研究通过对 Dharwar 域中南部地区的花岗岩体进行多方面的分析，揭示了 Neoarchaean 时期地壳演化的重要特征。研究不仅关注花岗岩体的成因和构造背景，还探讨了其在全球地壳演化过程中的作用。这些发现有助于更好地理解地壳的形成机制，以及不同构造环境对地壳演化的影响。同时，研究也为未来的地质研究提供了重要的参考和理论支持。