探秘元古宇：中安第斯造山带的地球化学珍品

1.南美地台

元古宙南美地台发育陆内凹陷盆地，即亚马孙盆地、帕纳伊巴盆地和巴拉那盆地，其内元古宇沉积地层序列没有出露（图2-2）。地台最老的沉积盖层是上古元古界，分布在圭亚那地盾南部（表2-3）和中巴西地盾中北部（表2-4），为一套陆相和海相碎屑岩以及中酸性火山岩和火山碎屑岩，其与下伏结晶基底呈不整合接触关系。该时期苏里南地区出露主要地质体年龄与岩性特征见表2-3。中巴西地盾铁四角地区米纳斯超群岩性特征及其形成环境见表2-4，表明南美地台在古元古代以稳定的浅海沉积为主，已形成了稳定的陆壳。

图2-2　南美洲前寒武系基底分布示意图（据Schobenhaus C & Bellizzia A，2001修编）

表2-1　亚马孙克拉通部分地质体同位素年龄（Cordani et al，2000）

自新元古代拉伸纪到埃迪卡拉纪，伴随罗迪尼亚超大陆拉张裂解，在南美地台形成了陆相-海相沉积环境。该时期沉积地层以大西洋地盾圣弗朗西斯科陆块最为典型，下部地层为马卡乌巴斯群，主要分布在陆块南部，为一套含砂泥质碎屑和碳酸盐沉积的地层，部分地区底部发育冰碛物，年龄介于1000～950Ma之间。上部地层为班布伊群，自下而上分别为冰成砾岩、滨海相沉积物、含叠层石碳酸盐和沉积岩，年龄范围为680～610Ma（表2-2）。新元古代沉积地层与晚寒武世—早三叠世红层接触，随后发育大量与冈瓦纳大陆裂解有关的玄武质熔岩。(www.xing528.com)

表2-2　圣弗朗西斯科盆地综合地层柱状图（据庞正炼，2012）

2.安第斯造山带

安第斯造山带缺失太古宇，区域前寒武系结晶基底主要以新元古界为主，部分地区出露中元古界，如玻利维亚Belen地区（图2-2）。整体而言，区域元古宇出露较少，主要分布在北安第斯造山带委内瑞拉梅里达（Merida）、内华达、佩里哈（Perija）等地区（图2-2、图2-3）。哥伦比亚佩里哈、桑坦德（Santander）、基坦姆（Quetame）、卡松（Garzon）、马拉莫拉斯-锡布度（Mazamorras-Sibundoy）（图2-2、图2-3），厄瓜多尔科迪勒拉雷尔地区（Cordillera real）亦有少量出露。区域岩性主要为千枚岩、片岩、片麻岩、混合岩和大理岩等，局部发育麻粒岩、斜长角闪岩等。前人研究表明，上述元古宇主要包括两个岩石构造单元，分别为低中级变质泥岩-变质碎屑岩单元和薄层花岗质正片麻岩单元，后者岩层内可见斜长角闪脉岩，指示拉斑玄武岩地球化学特征。在中安第斯造山带，秘鲁、智利海岸科迪勒拉和东科迪勒拉部分地区，以及阿根廷北部科迪勒拉地区出露元古宇（图2-2、图2-4）。智利莫莱纳地块（Sierra Moreno）和梅吉利奈斯（Mejiliones）等岩层主要由片麻岩和混合岩构成；在阿根廷科迪勒拉地区，地层岩性主要为变质硬砂岩和板岩，形成于晚元古代。巴塔哥尼亚地台区元古宇广泛出露于巴里洛切（Bariloche）地区，呈南北向带状分布（图2-2），构成了巴塔哥尼亚科迪勒拉变质基底，岩性主要为片麻岩、混合岩和云母片岩等，其中，Rio Limay基底岩石Rb-Sr等时线年龄为1190±16Ma。其南部地区目前没有发现前寒武系变质基底。

表2-3　圭亚那地盾苏里南地层表（天津地质矿产研究所，1983）