马达加斯加北部Bemarivo地体新元古代岩浆作用：从罗迪尼亚裂解到冈瓦纳聚合？

In Neoproterozoic time, the global tectonics was reorganized from the supercontinent Rodinia into Gondwana, which was associated with the closure of the Mozambique Ocean and formation of the East African Orogen. The Precambrian basement of Madagascar preserves amounts of geological records related to this geodynamic process, and thus provides an ideal window for reconstructing the supercontinental evolution during this critical period. This project will focuses on the Neoproterozoic igneous rocks exposed in the Bemarivo terrane of northern Madagascar. In addition to carrying out detailed field and petrographic observations, U-Pb dating technique will be further applied to establish a geochronological framework for these rocks, and on the other hand, a number of independent geochemical proxies (whole-rock elemental ratios, chemistry of clinopyroxene, zircon Hf and O isotopes) will be combined to constrain the tectonic environment generating these rocks. Based on the above results, an attempt will be involved to test whether the Bemarivo terrane records a geodynamic transition at around 745 Ma, and discuss its possible correlation with the subduction initiation of the Mozambique oceanic crust, with the aim of shedding light on the paleogeography from Rodinia break-up to Gondwana assembly.

新元古代时期，全球构造格局经历了从罗迪尼亚超大陆转化为冈瓦纳超大陆的剧烈调整，伴随着莫桑比克洋的闭合与东非造山带的形成。马达加斯加保存了大量与这一过程有关的地质记录，为重建该时期的超大陆演化历史提供了一扇理想的窗口。本项目拟以马达加斯加北部Bemarivo地体出露的新元古代岩浆岩为研究对象，在详细的野外地质和室内岩相观察基础上，一方面，通过U-Pb定年技术精确厘定这些岩石的年代学格架，另一方面，结合全岩元素比值、单斜辉石化学成分、锆石Hf-O同位素组成等多个独立的地球化学参数指标综合判断这些岩石形成时的构造环境。在此基础上，尝试探讨Bemarivo地体是否记录了约745 Ma的深部地球动力学背景转变，及其与莫桑比克洋壳俯冲起始的关系，以期为从罗迪尼亚裂解至冈瓦纳聚合过程的古地理演化提供新约束。

新元古代时期，全球构造格局经历了从Rodinia超大陆裂解至Gondwana超大陆聚合的剧烈调整，伴随着莫桑比克洋的闭合消亡。本项目为了更好制约这一全球构造转化的时限，主要以U-Pb同位素定年和岩石地球化学为研究方法，对出露于马达加斯加、塞舌尔和华南等地区的典型新元古代岩浆岩开展研究，得出了以下几点新认识：1）马达加斯加北部Bemarivo地体新元古代岩浆岩年龄介于760-700 Ma，其中760-750 Ma的岩浆岩侵位于大陆裂谷环境，而740-700 Ma的岩浆岩侵位于洋壳俯冲环境，据此推测Rodinia西北缘经历了一次介于750-740 Ma之间的从裂谷至俯冲的构造转化。2）马达加斯加中部Imorona-Itsindro岩套侵位于870-750 Ma，无论是地质学特征还是地球化学特征均指示该岩套形成于大陆裂谷环境，而不是传统上认为的陆弧环境。3）塞舌尔花岗岩侵位于约810和750 Ma前两个离散的期次，而不是持续性的长时限侵位，花岗岩的O同位素亏损与古老基底物质并无直接关系，而是岩浆系统动力演化的结果。4）扬子陆块记录了一次890 Ma的板内岩浆作用事件，很可能暗示了Rodinia裂解前的大陆裂谷作用最早可能在约890 Ma前就已经开始。