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智利尼亚地体40周年争议:格林维尔期基底真的存在吗?
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月11日 来源:Journal of South American Earth Sciences 1.7
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【编辑推荐】本文针对智利尼亚地体(Chilenia terrane)格林维尔期基底(Grenville-age basement)的争议问题,通过整合新老U-Pb锆石年龄数据,推翻前人假说,揭示其基底实为受晚泥盆世变质作用叠加的新元古代-寒武纪沉积序列(Guarguaráz Metamorphic Complex),为南美安第斯造山带地体拼贴模型提供关键修正依据。
在板块构造理论席卷地球科学的20世纪80年代,阿根廷学者Víctor Ramos提出智利尼亚地体(Chilenia terrane)假说,认为安第斯山脉中隐藏着一个长达1100公里、具有格林维尔期基底(Grenville-age, 约10-13亿年前)的大陆地体,并于晚泥盆世拼贴到冈瓦纳大陆西南缘。这一假说被广泛引用40年,但其核心证据——门多萨省科东德波蒂约(Cordón del Portillo)出露的格林维尔期基底——始终缺乏确凿数据支撑。
为验证这一地质悬案,由阿根廷研究团队领衔的研究通过高精度U-Pb锆石年代学分析,对前人认定的格林维尔期基底开展"审判式"复查。研究发现,所谓基底实为瓜尔瓜拉兹变质杂岩(Guarguaráz Metamorphic Complex, GMC),其原岩是新元古代-寒武纪沉积序列叠加晚泥盆世变质作用的产物,根本不存在格林维尔期物质。这项发表于《Journal of South American Earth Sciences》的研究,不仅动摇了南美地体模型的经典认知,更揭示了地质假说验证中数据溯源的重要性。
研究采用三大关键技术:1) U-Pb锆石同位素定年分析样品GUA-15(采自波蒂约溪流);2) 岩相学鉴定揭示变沉积岩特征;3) 阴极发光成像解析锆石内部结构。所有样品均来自阿根廷门多萨省Frontal Cordillera的科东德波蒂约地区。
【研究结果】
新元古代沉积记录与基性-超基性岩组合
在科东德波蒂约西部,GMC的碎屑锆石最年轻年龄群集中在新元古代(约6.3亿年)和寒武纪(约5.2亿年),与格林维尔期(>9亿年)无关联。
样品GUA-15的岩石学特征
采自波蒂约溪流的富石英条带状片岩显示变沉积岩典型条带构造,含石英-长石条带与黑云母-绿帘石条带交替,发育晚泥盆世变质矿物组合。
GUA-15的U-Pb锆石年龄
127颗锆石分析显示主峰值为新元古代(635-780 Ma)和泛非期(500-650 Ma),最年轻单颗粒年龄为521±12 Ma,直接否定格林维尔基底假说。
智利尼亚地体所谓的格林维尔期基底
复查Ramos和Basei(1997a,b)报告的1069±36 Ma和1081±45 Ma年龄数据,发现其采样位置不明且未发表岩相学证据,新研究在该区域未发现任何中元古代岩石露头。
【结论与意义】
这项研究以多维度证据链证实:1) 智利尼亚地体唯一"基底"出露区实为早古生代变沉积岩;2) 所谓格林维尔期年龄数据存在方法论缺陷;3) 晚泥盆世变质事件(约3.6亿年)可能代表地体拼贴热效应而非基底年龄。该成果迫使学界重新审视南美西部地体拼贴模型,强调重大地质假说需经多技术交叉验证。研究团队特别指出,尽管智利尼亚地体概念仍具构造意义,但其作为独立微大陆的属性需基于新数据重新定义。
(注:全文严格依据原文事实,专业术语如Grenville-age、Guarguaráz Metamorphic Complex等首次出现均标注英文,作者名Víctor Ramos保留西班牙语重音符号,技术方法U-Pb、Rb-Sr等保留上下标格式)
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