南美大陆构造演化的重要事件-安第斯造山带

（一）概述

Cordani et al（2000）研究表明，南美洲自元古宙至古生代经历了多次构造旋回，依次为泛亚马孙造山旋回（亚马孙克拉通为2.26～2.02Ga，圣弗朗西斯科陆块为2.17～1.90Ga）、格林维尔（Grenville）造山运动（1.45～1.10Ga）（图2-19）、巴西-泛非（Brasiliano-Pana Africana）造山运动（840～540Ma）（图2-20）、冈瓦纳（Gondwanan）造山运动（晚古生代）等，伴随着一系列地体拼合、造山带形成和火山-岩浆活动和成矿作用。随后，由于大洋板片向南美大陆板片俯冲形成了典型的俯冲碰撞造山带-安第斯造山带（Dewey & Bird，1970）。该造山带不同部分造山过程不同，显示出构造演化的复杂性。安第斯造山带构造演化历史整体可以划分为4个阶段：第一个阶段与冈瓦纳超大陆原始边缘重建相关；第二个阶段以安第斯型俯冲造山形成的Gondwanides山脉和与潘基亚超大陆形成的Alleghanides为代表；第三个阶段为潘基亚裂解，伴随着北安第斯岛弧的俯冲碰撞；第四个阶段则是安第斯造山带的形成。伴随后两者发育剧烈的构造-岩浆事件，是形成该带一系列矿床的关键因素。

（二）南美地台构造演化

泛亚马孙造山旋回在亚马孙克拉通为（22.6～20.2）亿年，在圣弗朗西斯科克拉通为（21.7～19.0）亿年，发育花岗岩类-绿岩带，如帕斯朵拉（Pastora）、马扎鲁尼（Mazaruni）、伯尼波鲁（Boniboro）等，指示亚特兰提卡超大陆的形成。后期伊斯塔特利亚运动使得超大陆裂解，该事件以埃斯皮尼亚苏伸展事件［Espinhaco Extensional Event，（17.7～17.5）亿年］为代表，发育长英质火山岩和非造山侵入岩（Zappettini，2005）。

图2-19　罗迪尼亚超大陆重建（Cordani et al，2000）

格林维尔造山运动期间［（14.5～11.0）亿年］，陆块（如波罗地、澳大利亚、南极洲东部、西伯利亚、卡拉哈里、刚果、圣弗朗西斯科、亚马孙、拉普拉塔、格林兰、西非、博尔博雷玛省）碰撞形成了桑萨斯、纳马夸-纳塔尔（Namaqua-Natal）和卡瑞里斯维尔和斯（Cariris Velhos）等造山带，指示罗迪尼亚超大陆的最终形成（图2-19）。巴西东北部卡瑞里斯维尔和斯造山带（Cariris Orogenic Belt）亦发育在格林维尔时代的缝合带内。埃斯特角地体［Punta del Este Terrane，（10～9）亿年］，可能代表了纳马夸构造省的一小部分。

巴西-泛非造山运动［（8.4～5.4）亿年］，使得罗迪尼亚超大陆裂解碎块重新增生拼合形成冈瓦纳大陆。沿格林维尔时期缝合线，部分陆块（如亚马孙、圣弗朗西斯科/刚果、圣路易斯/西非、拉普拉塔和卡拉哈里等）从东冈瓦纳分离，拼合形成现今的南美大陆。该造山运动影响范围包括博尔博雷玛、托坎廷斯和曼蒂凯拉构造省，指示了南美地台主要的碰撞事件（图2-20）。泛巴西线性构造带为亚马孙陆块和圣弗拉西斯科陆块间巨型缝合线，主要包括托坎廷斯构造省，以阿拉瓜亚带、巴拉圭带和巴西带为代表，在新元古代发生活动，并于显生宙再次活化。在该造山运动期间，位于圣弗朗西斯科陆块东部的地块［如曼蒂凯拉构造省的瓜尼扬伊斯（Guanhaes）、茹伊斯迪福拉（Juiz de Fora）、马尔山脉（Serra do Mar）、曼蒂凯拉、安德雷迪亚（Andrelandia）和索科洛-瓜舒佩（Socorro-Guaxupe）］分离后，又再次重新增生拼合到原处，使得阿达马斯托尔洋（Adamastor Ocean）闭合。该时期，也形成了唐费利西亚努西部的圣加百利地块（Sao Gabriel Block）。巴西-泛非造山运动导致了大量活动带的形成，如巴西、阿拉苏阿伊、里贝拉、唐费利西亚努和巴拉圭-阿拉瓜亚，对亚马孙陆块和圣弗朗西斯科陆块周缘的新元古代盆地产生了深远影响。博尔博雷玛构造省构造和岩浆岩主要形成于卡瑞里斯维尔和斯造山运动［中元古代：（10～9.6）亿年］和巴西-泛非造山运动（新元古代）。后者对其构造和侵入岩的形成起决定性作用，其基底岩石主体为古元古代，与泛亚马孙造山运动相关。

图2-20　巴西-泛非造山事件与冈瓦纳大陆聚合（Cordani et al，2000）

在联合古陆拼合之前，冈瓦纳原始大陆西部在早元古代发生了地体增生拼合作用，涉及的地体有帕姆皮亚（Pampia）、阿雷基帕-安托法亚（Arequipa-Antofalla）、库亚尼亚（Cuyania）、智利尼亚（Chilenia）和奇布查（Chibcha）等外来和准原地地体。帕姆皮亚和阿雷基帕-安托法亚地体拼合时间约为5.3亿年，对于两个地体的起源不同学者存在较大争议，部分学者认为上述两地体具有各自独立的起源，也有部分作者认为其为同一个地体。阿雷基帕-安托法亚地体在发生碰撞后，在早古生代沿格林维尔时期构造线发生伸展作用，形成弧后盆地，并逐步发展成为前陆盆地。法马提尼亚造山运动期间［（5～4）亿年］，在安第斯中南部法马提纳（4.65亿年）、库亚尼亚（4.35亿年）和智利尼亚（4亿年）等地体先后与冈瓦纳原始大陆边缘发生碰撞作用。奇布查为外来地体，起源于北美大陆，在早泥盆世（4亿年）与冈瓦纳原始大陆边缘处碰撞。巴塔哥尼亚地体在早石炭世（3.5亿年）增生到冈瓦纳大陆。阿拉格汉尼亚造山运动（Alleghanian）使得美利达地体增生到了冈瓦纳大陆，组成了委内瑞拉境内的安第斯基底。

古生代（约300Ma），冈瓦纳大陆和劳伦大陆最终形成了联合古陆，其代表了劳伦古陆、冈瓦纳大陆、西伯利亚和巴塔哥尼亚地块的聚合。联合古陆的裂解作用发生在1.8亿年，使得南美大陆独立。冈瓦纳造山运动开始于晚古生代，初始为南美大陆边缘的俯冲碰撞作用，伴随俯冲作用形成的岩浆活动，逐渐发展为中生代裂谷作用，形成了一系列与伸展断层有关的非造山岩浆活动。

（三）安第斯造山带构造演化

安第斯造山带构造演化可划分为4个阶段（Cordani et al，2000），概述如下：

对于第一个阶段，通过巴西-泛非造山旋回中不同陆块的增生拼合研究，建立了冈瓦纳超大陆形成机制（Cordani et al，2000），其西部边缘多形成于早古生代时期较小地块的增生（Toussaint，1993），构成了现今太平洋边缘的主要结构（图2-21）。上述地块多为准原地属性（Keppie & Romas，1999），部分具外来属性，如加勒比安第斯地区的乔科地体（Dengo & Covey，1993）和委内瑞拉的博奈尔（Bonnaire）地体（Bellizzia & Pimentel，1994）等。在中部秘鲁，阿雷基帕陆块可能由于板块俯冲作用被侵蚀，导致其基底缩短（Von Hucne & Scholl，1991），也有学者认为是大规模的基底拆离造成的（Dalziel，1994）。阿雷基帕陆块和安托法亚基底的伸展作用被早期格林维尔期缝合线控制，形成了一个沿秘鲁南部、玻利维亚和阿根廷北部展布的奥陶纪—泥盆纪盆地（Sempere，1995；Sudrcz-Sormco，1999）。安托法亚西部演化较为复杂，记录了晚元古代的一次碰撞（Omatini et al，1999）。普纳西部岩浆弧在晚寒武世和中奥陶世一直处于活跃期（Bahlburg，1990），而在更南部的巴塔哥尼亚地区较少记录该时期演化信息。

第二阶段是晚古生代阿勒格尼和冈瓦纳造山运动，分别影响了安第斯北部和南部。其中，阿勒格尼造山运动介于晚石炭世和二叠纪（330～265Ma）（Hatcher et al，1989），冈瓦纳超大陆西部与劳伦古陆发生碰撞，导致了阿巴拉契亚山系的抬升和变形。冈瓦纳造山运动集中在晚古生代，主要体现在布宜诺斯艾利斯地区以及与其毗连的开普敦。

图2-21　中-北安第斯造山带冈瓦纳大陆边缘构造演化（Chew et al，2007）

第三阶段为安第斯早中生代扩张作用，发生于二叠纪—三叠纪末期，标志联合古陆分裂（Cordani et al，2000）。受一系列北东-南西向雁列式断裂影响，北安第斯大陆边缘在三叠纪到侏罗纪进一步发展。沿哥伦比亚马格达莱纳山谷发育的少量深成岩体指示其于晚三叠世发生扩张作用。秘鲁前陆地区证据表明，该地区三叠纪裂谷叠加在晚古生代扩张之上，形成了一个复杂的扩张模式，普卡拉（Pucara）组地层发育有晚三叠世到侏罗纪厚层蒸发岩和红层序列，构成了初始同裂谷沉积（Mathalone & Montoya，1995）。玻利维亚的塔拉布库（Tarabuco）（171 Ma）地区部分碱性玄武岩与三叠纪—早侏罗世裂谷作用有关（Sempere，1995）。阿根廷和智利的安第斯地区在三叠纪发育北东-南西裂谷体系（Uliana & Biddle，1988），初期以Choiyoi火山岩为特征，扩张增生到南美陆块古生代地层边缘而得到进一步扩展（Kay et al，1989）。

第四阶段为被动边缘和弧后坳陷阶段。安第斯造山带在侏罗纪—白垩纪发育了一系列弧前、弧内和弧后盆地。晚侏罗世，北安第斯大陆边缘已演化为弧后坳陷，进一步发展为被动大陆边缘，继而沉积有白垩纪海相沉积物（Pindell，1985）。其南部的厄瓜多尔弧后盆地发育有阿尔必阶海相台地沉积物；秘鲁也识别出了沿中巴西地盾的东部盆地和西部盆地。玻利维亚发育有自晚侏罗世—早白垩世的主动裂谷沉积。阿根廷西北部活跃着更年轻的张性断裂，其与南大西洋的扩张有着密切联系，与该扩张同时代的还有阿根廷北部的萨尔塔裂谷盆地。

1.北安第斯造山带

北安第斯山脉包括加勒比海安第斯地区，以变质作用和仰冲作用为代表。

布卡拉曼加地区发育火山口和倒转构造，北部火山带地区在中生代到新生代遭受碰撞作用、变质作用、洋壳仰冲作用和岛弧增生作用。北安第斯造山带向南延伸至瓜亚基尔湾（Guayquil Gulf），可见白垩纪—新近纪增生地体，仰冲作用形成多个造山带，某些地区地质构造表现尤为突出，如梅里达带是由于加勒比造山带和新生代安第斯造山带挤压相关的斜向汇聚作用形成。(www.xing528.com)

增生作用涉及到的构造单元有早白垩世哥伦比亚科迪勒拉山脉中部西缘仰冲作用形成的蛇绿杂岩、皮诺-达瓜地体、乔科地体。在早中生代，马格达莱纳山谷弧后拉张环境下发育钙碱性火成岩。Cordillera Real地区发育古近系和新近系陆相-海相火山碎屑岩组合（厄瓜多尔Piuntza岩组）与同期S型花岗岩。侏罗纪拉张作用发育Misahaulli组酸性凝灰岩和玄武质熔岩。侏罗纪岩浆弧有莫科阿岩基（180～170Ma）、塞戈维亚岩基（160Ma）、伊瓦格岩基（150～140Ma）和扎莫拉岩基（180～152Ma）。白垩纪岩浆弧位于侏罗纪岛弧西部，多分布于哥伦比亚境内，如安蒂奥基亚岩基（80～60Ma）。在厄瓜多尔境内，主要发育赛利卡岛弧，形成于中-晚白垩世。渐新世（55～40Ma）钙碱性大陆岛弧岩浆作用发育于哥伦比亚（Mande岛弧）和厄瓜多尔（Tandapi岛弧）地区，并延伸至巴拿马北部，厄瓜多尔境内岛弧包括里奥圣地亚哥岩基。自渐新世开始，岛弧开始向东移动。渐新世，哥伦比亚岩浆活动减少，源于板片消减角度的减小。在厄瓜多尔境内，取而代之的是位于沿Cordillera Real西侧的萨拉古罗岩浆弧序列。中新世，钙碱性深成岩和火山岩弧岩浆作用多出露于哥伦比亚科迪勒拉山脉西部和中部，同时还有厄瓜多尔的Cordillera Real地区。马格达莱纳峡谷中同期镁铁质和超镁铁质岩浆作用与深部地壳断裂有关。

2.中安第斯造山带

中安第斯造山带在秘鲁境内发育因纳斯卡无震海岭碰撞产生的火山弧，火山中心带出露包括Altiplano和Puna在内的弧后中性到酸性岩浆岩；潘姆皮恩地体与Juan Fernandez无震海岭碰撞相关的火山弧；南部火山带发育玄武质火山岩。中安第斯造山带弧前盆地、弧内盆地和弧后盆地形成于中生代，主要发育两个沉积区：沿亚马孙陆块分布的东部盆地和4°～14°S间的西部盆地。地层沉积与岩浆弧形成于同一时期。侏罗纪Ⅰ型花岗岩及相关钙碱性火山岩沿秘鲁海岸南东向侵位（Misahualli组，Oyotun和Chocolate火山岩）。东部弧后过铝质花岗岩和花岗闪长岩（225～180Ma）在玻利维亚Cordillera Real地区出露。侏罗系沉积地层包含弧后盆地碱性熔岩流，指示了拉张机制的存在。晚侏罗世到早白垩世，秘鲁沿海地区和智利北部地区发育岩浆弧，岩浆活动于130～120Ma达到顶峰，玻利维亚境内碱性玄武岩指示了拉张的地质环境。白垩纪—古新世，环状杂岩体和钙碱性侵入岩伴随着同期火山活动发生。渐新世岩浆活动持续进行，深成岩侵入减弱，次火山岩增多和岩浆弧开始扩大。始新世—渐新世，岩浆活动持续进行，于42～36Ma和31～30Ma分别发育深成岩与火山岩（Calipuy岩组）。晚渐新世—中新世（28～17Ma），Altiplano和科迪勒拉山脉东部地区发育以火山岩（玄武质安山岩、安山岩和英安岩）和沿Cordillera-Altiplano边界分布的花岗闪长岩为代表的岛弧岩浆作用。中-晚中新世，秘鲁境内岩浆特征指示了岩浆弧的扩张和迁移，岩浆岩年龄为12～7Ma。在中安第斯造山带中南部地区，发育重要沉积旋回和岩浆作用。在智利北海岸，英安岩、安山岩、玄武岩和凝灰岩（La Negra岩组）被认为是一个发育于早侏罗世的岛弧，智利Coastal Cordillera（Bandurrias岩组）保存有与海相沉积岩呈互层的早白垩世（137～110Ma）火山沉积岩。岩浆弧以东的阿根廷境内，侏罗纪—白垩纪弧后岩浆作用发育。自白垩纪以来，裂谷作用控制了萨尔塔盆地地层以及共生的碱性火山岩。智利和阿根廷部分地区发育侏罗纪玄武岩和安山岩，与Tordillo组红色砂岩互层。始新世—渐新世（43～32Ma），岩浆弧主要沿智利多梅科断层分布，向东延伸至阿根廷Puna地区。智利中部出露Cerro Blanco和Altos del Yaretal安山质-流纹英安质杂岩体。阿根廷岩浆弧在Neuquen Cordillera出露较好，主要为安山岩、英安岩、火成碎屑熔岩流和斑岩岩株。渐新世—晚中新世（26～16Ma）岩浆弧发育安山质熔结凝灰岩、角砾岩、安山岩-英安岩熔岩以及流纹英安岩穹丘，出露于玻利维亚Altiplano（Rondal事件，胡拉卡岩组）西南部，并延伸至阿根廷南部（Quebrada del yinua火山沉积杂岩体）；该期火山活动发育于智利Atacama地区和阿根廷南部地区。

3.南安第斯造山带

南安第斯造山带亦存在数个地体增生，包括智利地震海岭碰撞作用形成的Patyinonian火山弧以及与弧后盆地闭合有关的变质作用。南安第斯造山带向南延伸至三联点，即纳斯卡板块和南极洲板块分界处的智利山脉。上述两板块与南美板块发生碰撞，其基底由巴塔哥尼亚地体古生代变质岩组成。沿南美板块西缘最南部拼合数个增生地体，包括Chonos变质地体、Fitz Roy和Madre de Dios增生地体。Chonos变质地体出露于Chonos群岛和Taitao半岛附近。晚侏罗世—上新世，形成了长约1000km的巴塔哥尼亚岩基，岩性主要为英云闪长岩，花岗闪长岩和花岗岩等钙碱性岩体。紧邻奥斯特拉盆地，侏罗纪—早白垩世岩浆弧发育火山岩体，主要为玄武岩和熔结凝灰岩，智利Chico南部出露128～123Ma凝灰岩和熔结凝灰岩。火地岛Sarmiento和Tortugas蛇绿杂岩体代表晚侏罗世—早白垩世弧后盆地发育事件。在巴塔哥尼亚前陆地区，碰撞造成火山弧活动停止，中新世以来Patagonian玄武质火山机构发育。该火山带位于49°S Austral火山区带中，主要为玄武质-安山质钙碱性层状火山岩。南安第斯最南段岩石主要为库克群岛低钾钙碱性安山岩。

中安第斯造山带是安第斯造山带中-新生代构造-岩浆作用强度最为剧烈的区域，其内发育多个全球著名的超大型—大型铜、金多金属矿床，是环太平洋成矿域重要组成部分。然而，长期以来，多次的造山运动叠加形成了中安第斯造山带，当前对于其自前寒武纪以来的演化研究往往较为零碎，不能很好地了解其构造演化史，严重制约了对区域成矿时空演化的认识。Mišković et al（2009）以冈瓦纳古陆西缘构造演化为基础，构建了亚马孙陆块前安第斯边缘岩浆作用地质年代学框架，依此构建了中元古代以来陆块西缘构造旋回，进而阐述其成矿时空演化特征。据此梳理如下：

（1）中元古代（桑萨斯-格伦维尔期）。Mišković et al（2009）通过对秘鲁萨蒂波—马里波萨（Satipo-Mariposa）剖面花岗岩年代学研究表明，其年龄分别为1071±23Ma和1123±13Ma，代表了之前未曾识别出的中元古代晚期至新元古代早期的安第斯岩浆活动。这超出了以往所认为的阿雷基帕-安托法亚地体（Arequipa-Antofalla）的范围。该花岗岩呈过铝质，高SiO2，钙碱性到碱性特征，并显示出均一的Nb-Ta异常，指示其是与板块俯冲有关的侵入岩特征，表明亚马孙陆块中北段在1300～900Ma罗迪尼亚-桑萨斯造山运动顶峰时期处于活跃阶段。这也明确指示当时南美洲的存在，其位置在阿雷基帕-安托法亚地体东部边界150km以内（Mišković et al，2009）。秘鲁西南科迪勒拉地区中元古代晚期Querobamba花岗岩锆石U-Pb年龄为1123±12Ma，核部继承锆石年龄1200Ma被视为岩体侵位后的变质作用时期，这与同构造期的玻利维亚努瓦布拉西兰迪亚带（Nova Brasilandia）正片麻岩（锆石U-Pb年龄1113±56Ma和1110±8Ma，Rizzotto，1999）和秘鲁东南部Río Pichari麻粒岩相含石榴石紫苏花岗岩（锆石U-Pb年龄1140±30Ma）是同时期的。

秘鲁中元古代侵入体是玻利维亚东部桑萨斯碰撞造山带的延伸部分（1100～920Ma；Boger et al，2005），其与哥伦比亚东部出露的阿雷基帕-安托法亚片麻岩变质基底（1098±9Ma，Garzon Massif，Restrepo-Pace et al，1997）和阿根廷西部Sierras Pampeanas 1200Ma麻粒岩相变质基底（Casquet et al，2006）在时间上具有一致性。因此，在罗迪尼亚超大陆汇聚时，相邻造山带沿亚马孙陆块边缘展布多达3500km，涉及到与Laurentian Llano带的大陆碰撞，包括1080～970Ma之间的Labrador和Baltica（图2-22A；Hoffman，1991；Sadowski & Bettencourt，1996；Sadowski，2002）。

（2）新元古代（前巴西利亚构造旋回期）。新元古代花岗质侵入体沿着原亚马孙陆块西缘出露，年龄介于752～691Ma之间，为石英二长岩和碱性正长花岗岩，具有准铝质，碱性-钙碱性，含钾长石，高LILE和HFSE特征，指示其为A型非造山岩浆岩（Mišković et al，2009）。该岩体在空间上接近桑萨斯造山期深成侵入岩。该时期侵入体也出露于秘鲁南部准原地的阿雷基帕-安托法亚地体北部地区，其片麻岩基底被同构造期英安岩穿切，锆石U-Pb年龄635±5Ma（Loewy et al，2004）。

阿根廷西北部库亚尼亚地体（Cuyania）基底发现新元古代中期A型正片麻岩（774±6Ma；Baldo et al，2006），潘帕斯山系西部格林威尔期Sierra de Maz地体也发育霞岩和碳酸盐岩岩体（570Ma；Casquet et al，2008），指示了新元古代中期非造山岩浆作用为拉伸构造环境下的产物（Mišković et al，2009）。这些花岗岩作为最老的新元古代前巴西利亚构造旋回期非造山岩浆作用的产物，沿着原南美洲西缘展布，最早可能于800Ma发育同生裂谷作用，形成了阿根廷西北部Puncoviscana盆地内的超钾镁铁质岩，富高场强元素（HFSE）碱性熔岩流（Omarini et al，1999）。这补充了Tollo et al（2004）阿巴拉契亚造山运动蓝岭A型花岗岩和双峰式火山岩765～680Ma的年龄，将劳伦古陆-冈瓦纳古陆分离时间严格限定在615～570Ma（Cawood et al，2001）。亚马孙陆块西南地区非造山侵入体的就位时间暗示了一个长时间向北部迁移的离散事件。这可能预示着罗迪尼亚超大陆的分裂最早出现在新元古代，要早于以往认为的620～550Ma（Hoffman，1991；Cawood et al，2001）。古地磁模型也进一步证实了该观点，其提出了西罗迪尼亚古陆在725Ma左右裂解，涉及到澳大利亚和南极洲板块从西劳伦古陆分离，随即古太平洋（Panthalassic，泛大洋）开始打开（Powell et al，1993；Li et al，2008）。这指示亚马孙陆块西部也发生了不同步的、沿着劳伦古陆东部（那时南部）阿巴拉契亚边缘（Hartz & Torsvik，2002；图2-22B）向北方分离。此外，秘鲁发育的侵入体在空间分布上限定了新元古代时期劳伦古陆-原冈瓦纳的结合部位，也给古地理重建提供了证据。古地理重建表明，西亚马孙陆块、阿雷基帕-安托法亚地体、西Sierras Pampeanas和东劳伦古陆都属于罗迪尼亚古陆（Loewy et al，2003）。

（3）早古生代（法玛蒂娜构造演化期）。秘鲁东部晚奥陶世库斯科（Cuzco）岩基东缘碱性长石花岗岩锆石U-Pb年龄446.5Ma，其内寒武纪中期继承锆石年龄为508Ma；秘鲁中部石炭纪深成侵入体也发育大量奥陶纪和晚寒武世继承锆石（446Ma；514～490Ma）（Mišković et al，2009）。这与东科迪勒拉中北段Sitabamba花岗闪长岩质正片麻岩（445.9±2.4Ma；442.4±1.4Ma）及其附近Balsas副片麻岩（477.9±4.3Ma）、中科迪勒拉Pacococha石英二长岩（474.2±3.4Ma；Chew et al，2007）年龄大体一致。同时，圣尼古拉斯（San Nicolás）岩基侵位年龄为473±3Ma和464±4Ma（Mukasa & Henry，1990；Loewy et al，2004）。上述古生代早期的岩体年龄数据表明，阿根廷西北部法玛蒂娜岩浆弧北部沿着阿雷基帕-安托法亚地体展布，而奥陶纪晚期岩浆弧则沿着秘鲁东科迪勒拉到达6°S附近（Mišković et al，2009）。

图2-22　亚马孙陆块西缘构造演化（Mišković et al，2009）

在秘鲁14°S附近，阿雷基帕-安托法亚地体以帕拉卡斯（Paracas）断裂为北界，该地体北部地区缺失格林维尔期的基底年龄。Ramos（2008）将该区域解释为一个独立的块体，即“帕拉卡斯地体”，可能形成于秘鲁东北部早奥陶世挤压事件。秘鲁西科迪勒拉底部至少在中白垩世已形成硅铝质基底，阿根廷普纳高原与之在一定程度上相似（Miškovićet al，2009）。早奥陶世，准原地的帕拉卡斯-阿雷基帕-安托法亚地体沿着冈瓦纳边缘经历了重新对接（图2-22C）。东科迪勒拉Pataz北部Vijus群钙碱性安山岩上覆于马拉尼翁（Maranon）群之上，Mišković et al（2009）将其作为减薄的弧前地壳上发育晚寒武世岩浆弧的证据，这与阿根廷西北部普纳高原东缘环带式喷发相似（Ramos，1988）。帕拉卡斯-阿雷基帕-安托法亚地体的重新拼合使得边缘盆地闭合，这些盆地发育前法玛蒂娜（pre-Famatinian）“老马拉尼翁”沉积地层（Chew et al，2007），并导致了橄榄岩透镜体的侵位。地体拼合碰撞之后，新的陆缘弧在成熟增厚的帕拉卡斯-阿雷基帕-安托法亚地壳之上发育（大约473～464Ma），花岗岩类侵入到法玛蒂娜地体西缘，这与圣尼古拉斯岩基中陆缘弧花岗岩沿阿雷基帕地体海岸侵位并向北沿“帕拉卡斯地体”延伸相一致。在中奥陶世期间，板块运动使得安托法亚地体快速向北移动和顺时针旋转（＞12cm/a；Forsythe et al，1993），使得帕拉卡斯-阿雷基帕-安托法亚碰撞到东科迪勒拉南部（Mišković et al，2009）。其中，向东北方向的运移可能沿着一走滑断裂系统发生，该走滑断裂系统以长达600km的马拉尼翁（Rio Maranon）线性构造为代表（图2-22E）。帕拉卡斯地体作为墨西哥Oaxaquia-Acatlán微陆块的一部分，其当前位置是依据古生代早期与阿根廷西北地区冈瓦纳古陆相关联的动物分区和古地磁（Sánchez Zavala et al，1999；Keppie et al，2008）确定的。晚奥陶世存在持续20Ma的岩浆活动间隙，在阿雷基帕北部（Contaya组，Dalmayrac et al，1980；“年轻的”马拉尼翁，Chew et al，2007）和安托法亚地体（Puna浊积岩；Bahlburg & Hervé，1997）形成新的沉积中心。Cuzco岩基与钙碱性奥扬泰坦博（Ollantaytambo）火山碎屑岩指示，在马拉尼翁造山运动末期以及随后的俯冲角度逆转中，海沟沿着秘鲁海岸线介入到现今位置，陆缘弧沿着东科迪勒拉7°S到14°S地段发育（图2-22F）（Bahlburg et al，2006）。东科迪勒拉北部陆缘弧花岗岩记录了一次高级变质事件，变质条件相当于中地壳环境，变质温度和压力分别为750℃和1280MPa（Chew et al，2005）。依据变质云母40 Ar-39 Ar年龄（Cardona et al，2006），早古生代该地区原安第斯边缘最后一期造山事件可能仅略晚于442Ma。该事件可能与泥盆纪Chanic造山运动有关，造山运动伴随着智利尼亚和库亚尼亚的对接碰撞（Keppie & Ramos，1999）。

（4）中古生代（法玛蒂娜构造演化期）。在泥盆纪岩浆活动间歇之后，早石炭世陆缘弧侵入岩带沿着冈瓦纳古陆秘鲁边缘发育（图2-22G），标志着南方大陆（Terra Australis）泛太平洋Gondwanide造山运动的开始（Cawood，2005）。该事件（350～190Ma）发育一系列岩浆活动，这与盘古（Pangea）超大陆的最初解体有关。石炭纪秘鲁Eohercynian造山运动形成了钙碱性含角闪石、黑云母花岗闪长岩质和花岗质岩基，这些岩体沿着东科迪勒拉展布，长达1200km（6.9°S：320.0±3.8Ma；13.2°S：324.1±5.3Ma）。该区早石炭世岩浆岩（宽度20～30km）与智利中部、阿留申群岛现代弧环境深成侵入岩的HREE曲线特征相似。秘鲁北部Balsas、Callangate和Pataz岩基年龄介于313～320Ma之间，Pb/Ba比值指示其不能通过单一花岗岩体系简单的分离结晶作用形成（Patino Douce & Beard，1995）。此外，早石炭世存在5Ma岩浆活动间歇与310.01～312.9±3.0Ma高级变质作用是同时期的。东科迪勒拉马拉尼翁杂岩体中部的石榴石-黑云母副片岩记录了该期变质作用（600℃和1100MPa；Chew et al，2005）。其总体上与高压、低温的托科（Toco）构造事件在时间上吻合，该事件卷入了智利北部的Sierra del Tigre浊积岩（Bahlburg & Breitkreuz，1991）。秘鲁东科迪勒拉岩基虽被解释为晚石炭世增生事件的证据（Mišković et al，2005），但是目前除了早白垩世阿莫塔佩（Amotape）和洛哈-奥尔莫斯（Loja-Olmos）地体（Mourier et al，1988）外，还没有野外证据表明，阿雷基帕-安托法亚地体北部存在外来地壳碎片。该岩浆活动间歇可能源于增大的陆块聚合速率（Ramos，1988），聚合速率增大导致了强烈的挤压作用，伴随有俯冲洋壳板片变浅和岩浆弧活动暂时终止。该时期与沃希托-阿莱干尼（Ouachita-Alleghenian）造山运动的启动时间精确一致（Rast，1984），记录了冈瓦纳古陆北部南美洲、非洲西部、欧美大陆阿巴拉契亚—海湾地区同时碰撞。由于大陆地壳能够在脆-韧性过渡带上较好地转移应力（Lacombe，2007），亚马孙陆块能够很容易扩散古应力场垂直地到达秘鲁边缘。320Ma左右，它也以相似的方式挤入北美陆块南部，其距离沃希托造山带北部约2100km（Craddokc et al，1993）。冈瓦纳古陆突然停止向北移动，沿着西南边缘聚合，引起托科造山带和上覆板块的侧向运动，是造成岩浆活动暂时终止的原因（Kay & Abbruzzi，1996；图2-22H）。秘鲁Gondwanide造山运动发生于中二叠世到晚三叠世（海西运动），岩浆作用持续时间长达60Ma，高峰期在235～240Ma。该区伸展断裂和Mitu盆地亦形成于此时期，发育有一系列北西-南东走向沉积中心，断裂控制的地堑和同生裂谷陆源外生碎屑，以及双峰式过碱性熔结凝灰岩到拉斑玄武岩（Carlotto，1998）。由此向南，Mitu群镁铁质火山岩成分由拉斑玄武岩向响岩和碱玄岩演变，这些岩石出露于普蒂纳复向斜（Laubacher et al，1988）。

桑塔罗莎（Santa Rosa）流纹凝灰年龄226±10Ma（Mišković et al，2009），结合塔尔马（Tarma）省中部Mitu流纹岩U-Pb年龄219.7±0.6Ma（Chew et al，2005），表明该期与裂谷有关的火山活动普遍地比主要深成岩浆岩年轻。结合侵入岩年龄向南变年轻的趋势，11.5°S地区出露的侵入岩年龄小于245Ma，说明地壳伸展和裂谷作用在岩浆活动中起着重要作用。由石炭纪高LILE/HFSE比值、钙碱性岩浆岩到二叠纪造山后高Th-Rb、无明显HFSE亏损的碱长花岗岩，以及三叠纪碱性Mitu群双峰式火山岩，构成了典型的岩浆演化序列。这与区域伸展垮塌后的岩石圈减薄有关（（Jones，1991；Turner et al，1999；Xu et al，2007）。与智利北部Frontal Cordillera同时期的Choiyoi花岗岩省不同，秘鲁石炭纪岩浆弧的结束和造山后花岗岩的形成不能被解释成早二叠世外来地体的增生（即“X”地体）（Mišković et al，2009）。

智利中部内乌肯盆地可能由陆内裂谷作用演化而来，而非陆块碰撞作用产生，陆缘弧到造山后岩浆作用的转换，同早二叠世板块逆时针旋转有关（Mišković et al，2009），这已由Rapalini（1998）在阿根廷本塔纳（Ventana）褶皱带的弧前盆地观察到。西北向倾斜、凹形的斜向边缘俯冲板块，同时发生了由北到南的反转，影响了沿盘古大陆中部冈瓦纳边缘的右旋走滑扭转。这也解释了从秘鲁穿过玻利维亚直到智利和阿根廷北部的早期Mitu型转换拉伸地层的穿时性现象，以及岩浆弧活动的暂时停止。这与280～270Ma期间板片最终发生拆离作用有关（图2-221）。

秘鲁二叠纪—三叠纪深成侵入岩地球化学特征表明，其成因模式与石炭纪岩浆岩显著不同（Mišković et al，2007）。减压熔融作用在下地壳底部产生玄武质岩浆岩，导致了260～200Ma沿着冈瓦纳古陆西缘大面积区域发生伸展地壳熔融（Kay et al，1989）。造山后花岗岩可能形成于角闪石下地壳的脱水熔融，其由俯冲板片提供的热和流体驱动（例如Skjerlie et al，1993；Hansen et al，2002；Sisson et al，2005）。裂谷作用最终触发下地壳岩浆房，导致了Mitu群双峰式火山岩的喷发。中生代220～190Ma构造作用末期以Cusco-Puno隆起Pucará群灰岩的形成（Rosas et al，2007）和Cordillera de Carabaya上地壳深熔作用为特征（图2-22J）。与早二叠世岩浆活动不同，晚三叠世花岗岩Sr-Nd同位素组成大部分重叠，Nb-Ta异常减弱，表明其熔融了沉积岩成分（Mišković et al，2007）。

（5）侏罗纪到中新世（安第斯造山运动）。卡鲁（Karoo）地幔柱向西漂移，引起南美洲西缘发生构造挤压作用，这在巴塔哥尼亚东北部（188～187Ma）、南极半岛北部（172～162Ma）和巴塔哥尼亚西部（157～153Ma）岩浆岩中均有记录（Pankhurst et al，2000），指示了白垩纪冈瓦纳古陆最终分离。自180Ma开始，安第斯造山带陆续发育陆缘弧，秘鲁海岸带南部发育侏罗纪查拉（Chala）玄武岩（177Ma；Romeuf et al，1995）和佩拉多（Pelado）组火山-碳酸盐岩地层（190～170Ma，Roperch & Carlier，1992）。同时，弧后侵入岩侵位于北部帕斯塔（Pataz）地区和南部Allincapac省（图2-22K）。早-中侏罗世深成侵入岩与秘鲁东科迪勒拉三叠纪岩体不同，该期Allincapac杂岩体富HFSE、SiO2不饱和，可能是由Mitu盆地减薄地壳的下部软流圈地幔低程度的部分熔融形成。南纬8°地区Huayillas石英二长岩和秘鲁东科迪勒拉其他深成侵入岩也与之不同。6°～12°S地区深成侵入岩体却由东科迪勒拉下部较厚地壳高度部分熔融形成（高Rb/Nb比值）。始新世以来的年轻侵入体可能与板块汇聚角度的持续变化有关，晚期Inca造山运动“内弧”科尔卡班巴（Colcabamba）省石英正长岩形成于地壳深熔作用（Clark et al，1984）。该期地壳熔融可能与热的软流圈地幔充填Nazca板块因拆离作用形成的空隙有关。而后，板块由平缓角度恢复到“正常的”俯冲角度（约30°），该俯冲角度在新近纪持续存在（James & Sacks，1999）。