太古代的克拉通和微陆块记录了地球演化早期的地质信息,是研究大陆形成和演化的天然博物馆。印度南部达尔瓦克拉通及其以南的微陆块经历了太古代到古元古代漫长的地壳构造演化过程,保存了地球上最古老的地壳记录。达尔瓦克拉通及其以南的微陆块与全球太古代的陆壳演化时间一致,都经历了太古代的陆壳生长和古元古代的变质作用。由于研究程度较低,达尔瓦克拉通的基底划分方案备受争议,通常将达尔瓦克拉通沿Chitradurga绿岩带划分为东达尔瓦克拉通和西达尔瓦克拉通。而另一种划分方案是根据岩石圈厚度,岩浆活动,变质作用将达尔瓦克拉通划分为东达尔瓦克拉通、中达尔瓦克拉通和西达尔瓦克拉通。达尔瓦克拉通以南分布着一系列太古代的微陆块包括Coorg陆块,Nilgiri陆块,Billigiri Rangan 陆块,Shevaroy 陆块,Madras 陆块,Namakkal 陆块。这些微陆块与达尔瓦克拉通在新太古代末至古元古代初沿多条绿岩带碰撞拼合。其中包括中—西达尔瓦克拉通之间的Chitradurga绿岩带,中—东达尔瓦克拉通之间的Kolar-Kadiri绿岩带,西达尔瓦克拉通与Coorg陆块之间的Mercara绿岩带,Shevaroy陆块和Madras陆块之间的Nallamalai绿岩带。达尔瓦克拉通及其以南的太古代微陆块的构造演化主要有以下几种认识:一种说法认为达尔瓦克拉通经历了从东达尔瓦克拉通向西俯冲的过程,与中—西达尔瓦克拉通碰撞拼合。一些研究则根据地壳厚度,岩浆活动等特征,认为达尔瓦克拉通是东向俯冲机制,从西达尔瓦克拉通开始持续向东俯冲。Coorg陆块在中太古代(3.1 Ga)向北俯冲与西达尔瓦克拉通碰撞拼合,两个陆块拼合到一起之后再与Billigiri Rangan陆块拼合。Billigiri Rangan陆块在新太古代(2.7-2.5 Ga)向东与东(中)达尔瓦克拉通俯冲碰撞。针对以上争议,本论文分别以达尔瓦克拉通及其以南的三个构造单元为研究区域,包括西达尔瓦克拉通的Karwar陆块,西达尔瓦与中达尔瓦克拉通之间的Chitradurga绿岩带,Shevaroy陆块和Madras陆块之间的Nallamalai绿岩带进行详细的野外地质调查,岩石学,矿物化学,地球化学和地质年代学,变质相平衡模拟研究,并与前人研究进行对比探讨印度南部前寒武纪地质演化包括:(1)厘定Karwar陆块,Chitradurga绿岩带,Nallamalai绿岩带的岩石成因及岩浆演化;(2)查明Karwar陆块的大地构造位置及其与西达尔瓦克拉通的联系;(3)达尔瓦克拉通中—西部陆块之间变质作用时代及条件;(4)前寒武南印度地体(达尔瓦克拉通及其以南的微陆块)基底划分、大陆生长,及构造演化历史。1.西达尔瓦克拉通中太古代岩浆活动西达尔瓦克拉通保存了地球上最古老的岩石,主要岩石包括由早太古代至中太古代(3.4-3.0 Ga)绿岩带,长英质片麻岩,TTG片麻岩,斜长角闪岩等,克拉通内部经历了晚太古代(2.5 Ga)花岗质岩浆侵入而导致的构造热事件。绿岩带分为古太古代(>3.2 Ga)的Sargur群和中太古代至新太古代的达尔瓦超群(Dharwar Supergroup)。Sargur群主要为玄武岩,及少量长英质火山岩和沉积岩互层构成。达尔瓦超群与下覆TTG片麻岩和Sargur群不整合接触,可分为下Bababudan 群和上 Chitradurga 群。Karwar陆块沿Kumta绿岩带与西达尔瓦克拉通相连。陆块由250 km X 120 km北北西-南南东向分布的Shimoga-Goa表壳岩构成,一直延伸到阿拉伯海及德干高原。Shimiga-Goa表壳岩与新太古代达尔瓦绿岩带形成于同一地质时代,表壳岩上覆岩层是3.3-3.4 Ga的Anmode Ghat TTG片麻岩和2.7-2.9 Ga的Chandranath花岗岩,两者不整合接触。Shimiga-Goa表壳岩可分为Barcem群和Ponda群。Barcern群与达尔瓦克拉通Bababudan群属于同一地质时期(2.9-2.8),主要由橄榄岩,变质辉长岩,滑石-绿泥石片岩,千枚岩,石英-绢云母片岩,石英岩及变质玄武岩组成。Ponda群与达尔瓦超群的Chitradurga群形成于同一地质时期,主要由碎屑岩构成,与2.9-2.7 Ga的Chandranath花岗岩不整合接触。本文对Karwar陆块出露的中太古代斜长角闪岩、TTG片麻岩、花岗闪长岩和斑状花岗岩进行了系统的野外地质观察、岩相学、全岩地球化学、锆石U-Pb和长石-云母Rb-Sr年代学及Hf同位素分析,与达尔瓦克拉通中太古代对比,探讨Karwar陆块与西达尔瓦克拉通的联系及中太古代地壳演化过程,壳—幔作用。1.1岩石学和矿物学斜长角闪岩的矿物组成以斜长石、角闪石、石英为主,含少量残余单斜辉石和黑云母,岩石多具条带状构造,内部发育大量沿片麻理发育的石英脉。TTG片麻岩矿物组合主要以角闪石、绿帘石、斜长石、石英为主,含少量黑云母,发育明显片麻理构造。斑状花岗岩主要由钾长石、石英、斜长石和黑云母组成,具不等粒变晶结构,发育大量钾长石斑晶,粒径可达5厘米。奥长花岗岩主要发育长石和石英,含片状白云母,具明显的片麻理。1.2岩石地球化学斜长角闪岩具有低硅、高钙和铝,贫大离子亲石元素和稀土元素(REE),Nb-Ta负异常等指示下地壳岩浆源区的特征。TTG片麻岩具有高镁,贫Ni、Co,负Nb-Ta、Eu异常特征。花岗岩类岩石亏损过渡元素(Ni、Co、Cr)和高场强元素。构造判别图指示,这套花岗-斜长角闪岩组合具有俯冲作用导致的地幔交代特征。1.3锆石U-Pb年代学和长石—云母Rb-Sr原位定年锆石U-Pb定年结果,TTG片麻岩(3.15 Ga,3.08 Ga),斜长角闪岩(3.15 Ga)和奥长花岗岩(3.28 Ga)获得了较一致的早中太古代年龄。斑状花岗岩获得了晚中太古代的年龄,指示该地区发生了多次岩浆活动。而利用长石—云母Rb-Sr原位定年获得了更年轻的年龄结果,TTG片麻岩2.97 Ga,斜长角闪岩3.05 Ga。奥长花岗岩2.70 Ga,1.18 Ga和斑状花岗岩2.24 Ga 比锆石U-Pb年龄稍微年轻,则可能由于受热液事件影响导致了 Rb-Sr同位素的重置。1.4 Hf同位素根据锆石Lu-Hf同位素分析的结果,早中古太古代的岩浆锆石(3.28-3.08 Ga)获得了εHf(t)值和Hf同位素二阶模式年龄分别为0.4～9.8,2.85-3.54 Ga,晚中太古代的岩浆锆石(2.96 Ga)获得了 εHf(t)值和Hf同位素二阶模式年龄为6.1～9.7,2.76-2.99 Ga。以上数据表明,西达尔瓦克拉通Karwar地区的岩浆源区为新生地壳物质。1.5小结本次研究首次应用长石—云母Rb-Sr原位定年及锆石U-Pb定年相结合的方法研究太古代地壳演化,认为Karwar陆块经历了中太古代(3.3-3.0 Ga)陆壳生长;新太古代(2.8-2.6Ga)和古元古代(2.2 Ga)构造期(后)的花岗岩侵入或混合岩化;中古元古代的变质作用。斜长角闪岩,TTG片麻岩,奥长花岗岩及斑状花岗岩正的sHf(t)值(+0.4～+9.8)及Hf同位素二阶模式年龄3.54-2.85 Ga表明多期新生岩浆作用。Nb-Ta负异常,低稀土含量表明可能有下地壳物质的加入。Karwar陆块与西达尔瓦克拉通εHf(t)值及U-Pb年龄对比,认为西达尔瓦克拉通经历了从中太古代到新太古代多阶段的陆壳生长3.3-2.9 Ga,2.9-2.7 Ga,2.7-2.55 Ga。Karwar陆块与西达尔瓦克拉通在中太古代时期作为一个地体,记录了地球上最早的大陆或超大陆的生长过程。本次研究同样证实了,长石—云母Rb-Sr原位定年和锆石U-Pb定年相结合方法可用于研究陆壳生长及岩浆作用和变质作用等过程。2.中达尔瓦克拉通中太古代至新太古代岩浆活动及早古元古代变质作用中达尔瓦克拉通西至Chitradurga绿岩带,东至Kolar-Kadiri绿岩带。Chitradurga绿岩带长450km,宽40km,呈南-北向分布,连接中-西达尔瓦克拉通,绿岩带主要由Sargur群,中太古代片麻岩,新太古代花岗岩及绿片岩,斜长角闪岩构成。克拉通内部发育大量岛弧岩浆作用相关岩石,以Closepeth花岗岩基为主。绿岩带内由变质玄武岩,斜长角闪岩,变质辉长岩,条带状硅铁建造,含铬云母、蓝晶石石英岩,变泥质岩构成。绿岩带西部边缘发育与绿岩带平行南-北向分布的蛇纹岩化超基性岩体。该超基性岩体主要由橄榄岩,蛇纹岩化橄榄岩构成。绿岩带东部边缘发育辉长-斜长岩体,岩体由板片熔融底侵到古老地壳产生的高铝玄武质岩浆在中地壳岩浆房分离结晶演化而来。本次研究以中达尔瓦克拉通西部边缘Chitradurga绿岩带内发育的麻粒岩相变质岩为研究对象,对研究区内出露的含榴斜长角闪岩,含榴二辉麻粒岩,含榴麻粒岩,含榴黑云片麻岩,含榴辉石斜长角闪岩进行了岩石学、矿物化学、全岩地球化学,变质矿物相平衡模拟和锆石U-Pb年代学研究,探讨中—西达尔瓦克拉通构造演化过程。2.1野外地质特征本文通过野外调研发现,研究区主要出露的岩石类型有TTG片麻岩,花岗质岩石(包括花岗闪长岩、斑状花岗岩、花岗岩),南北向分布的变质基性岩(变质玄武岩、斜长角闪岩、角闪岩、变质辉长岩)共同构成了绿岩带。此外,在变质基性岩以西分布大量的BIF及石英岩,这些特征均为绿岩带存在的证据。本文研究的样品采自Chitradurga绿岩带的5个不同地区,含榴斜长角闪岩与变质辉石岩、角闪岩、奥长花岗岩构成了双重构造,岩石厚度不一,岩石中部分石榴石斑晶被斜长石环绕构成冠状结构。含榴二辉麻粒岩以透镜体/布丁构造包裹于蛇纹岩化的超基性岩石中。石榴石麻粒岩与变质火山岩、含榴黑云片麻岩、BIF和石英岩共同构成了一个200km宽的增生杂岩体。含榴黑云片麻岩含石榴石斑晶,岩石以岩床形式出露。含榴辉石斜长角闪岩产于变质火山岩中。2.2岩相学及矿物化学含榴斜长角闪岩含有钙质角闪石、斜长石、石英、石榴石,副矿物包括锆石、金红石、磷灰石等,岩石有弱片理或片麻理。石榴石核部含有石英和钛铁矿包裹体,边部含金红石包裹体。根据电子探针结果,石榴石粒度可达5mm,从核部到边部铁和镁含量呈递增趋势,代表了退变质作用结果。石榴石斑晶有时还被斜长石环绕形成冠状结构,指示部分熔融的开始。在退变质阶段,斜长石冠状体中的钙比基质中的含量低。含榴二辉麻粒岩发育有弱片麻理,辉石电子探针结果Si:1.90-1.93 c.p.f.u.,Al:0.16-0.19 c.p.f.u.,Na:0.07-0.10 c.p.f.u.,为普通辉石。含榴麻粒岩含石榴石、普通角闪石、普通辉石,及斜长石-石英条带。单斜辉石含 Si:1.88-1.91 c.p.f.u.,Al:0.14-0.16 c.p.f.u.,Na:0.08-0.09 c.p.f.u.,为普通辉石。斜长石二面角处发育石英,该结构认为发生了部分熔融。含榴黑云片麻岩中黑云母形成片理环绕石榴石发育。石榴石含石英,钛铁矿及少量的长石包裹体。石英-长石条带中,含大小不一的斜长石,主要表现为粗粒斜长石被细粒的斜长石环绕,该结构指示发生了部分熔融。含榴辉石斜长角闪岩含石榴石和单斜辉石斑晶(<2 mm),具弱的片麻理。角闪石集合体晶体间二面角部分呈120°,表明岩石达到了相平衡。2.3变质P-T条件应用变质矿物相平衡模拟,含榴斜长角闪岩中石榴石-角闪石-斜长石-金红石-石英在变质作用峰期时,温压条件为～8kbar和～775-800℃。含榴二辉麻粒岩峰期矿物相为石榴石-普通辉石-斜方辉石-普通角闪石-斜长石-金红石,达到平衡时温压条件分布在9-11 kbar和825-925℃。含榴麻粒岩峰期矿物组合为石榴石-普通辉石-普通角闪石-斜长石-石英,平衡时的温压条件为9-13 kbar和825-875℃C。含榴黑云片麻岩峰期变质温压条件为～5-11 kbar和825-900℃C,达到平衡时稳定矿物组合为石榴石-黑云母-斜长石-钾长石-石英-钛铁矿。含榴辉石斜长角闪岩峰期矿物组合为石榴石-普通辉石-普通角闪石-斜长石-金红石-石英,平衡时的温压条件为10-14 kbar和775-850℃。由于Chitradurga地区的样品未见明显的反应结构,本次采集的样品可代表峰期变质作用的产物。根据以上结果认为峰期变质作用温度分布范围为～820-875℃,压力至少达到了～10kbar。Chitradurga绿岩带地温梯度达到了～600-1000℃ GPa-1,经历了高级变质作用及地壳增厚,认为是中-西达尔瓦克拉通的碰撞拼合的产物。2.4岩浆作用与变质作用时代对五个样品进行LA-ICP-MS锆石定年,结果显示这些麻粒岩样品含有多期中太古代继承锆石3.10-3.03 Ga,2.97-2.86 Ga,岩浆作用发生在新太古代末2.61-2.51 Ga,变质作用发生在古元古代初2.48-2.44 Ga。独居石定年结果与锆石定年结果一致,均表明变质作用发生在2.44 Ga。2.5小结本次研究首次提出Chitradurga地区经历了高角闪岩相到麻粒岩相的高压变质作用,变质作用峰期在～820-875℃C,压力至少达到了～10 kbar。锆石U-Pb和独居石Pb-Pb定年表明辉长质岩浆作用发生在2.61-2.51 Ga,变质作用时代为早古元古代(2.48-2.44Ga),与中—西达尔瓦克拉通的碰撞拼合导致的地壳增厚有关。一些中太古代到新太古代的继承锆石(3.10-3.03 Ga,2.97-2.86 Ga)可能来自于西达尔瓦克拉通的地壳物质。结合前人研究,本文认为达尔瓦克拉通在东向俯冲作用机制下,西达尔瓦克拉通,中达尔瓦克拉通与东达尔瓦克拉通三个陆块在早古元古代同时俯冲碰撞。本次研究说明板块构造运动在25亿年之前就已发生,而非前人认为的新元古代。3.Nallamalai地区新太古代岩浆活动位于Shevaroy陆块和Madras陆块之间的Nallamalai绿岩带呈北东-南西向分布,出露的岩石类型主要有紫苏花岗岩、斜长角闪岩、基性麻粒岩、角闪黑云片麻岩和变质沉积岩。研究区岩石单元主要有孔兹岩系、紫苏花岗岩系,超基性岩体、混杂岩、Sargur群,Kolar群。孔兹岩群由含榴夕线片麻岩和石英岩构成,紫苏花岗岩群由紫苏花岗岩、辉石麻粒岩构成。辉石麻粒岩呈北东-南西向分布。混杂岩包括角闪黑云片麻岩和花岗岩。Sargur群由铬云母石英岩,含堇青石-夕线石-云母片岩,斜长角闪岩构成。Kolar群由斜长角闪岩,条带状硅铁建造,片麻岩,变质玄武岩构成。本文对区内发育的花岗质岩石,花岗闪长岩、闪长岩、含榴黑云片麻岩、紫苏花岗岩和斜长角闪岩,条带状铁建造,BMQ进行了系统的岩石学,地球化学,锆石U-Pb地质年代学,锆石Hf同位素分析,探讨了 Shevaroy陆块和Madras陆块间的地壳演化历史。3.1野外地质特征及岩石学研究区主要出露紫苏花岗岩,偶见花岗伟晶岩脉,岩石经历了不同程度的麻粒岩相变质作用。片麻岩呈粗粒结构,岩石内部多发育片麻状构造。角闪片麻岩具有明显的片麻状构造,内部还发育基性条带可达10cm。花岗闪长岩发生不同程度的混合岩化。紫苏花岗岩发育弱片麻理,偶见石榴石。闪长岩以大小不一的透镜体形式产出于紫苏花岗岩中,推测研究区内发生了不同程度的岩浆混合作用。斜长角闪岩出露宽度可达80-100m,岩石受到剪切作用,片理结构发育,产生了不同程度的混合岩化。一些斜长角闪岩以透镜体或布丁状构造产于花岗片麻岩内。研究区东部地区有大量的条带状铁建造和BMQ产出(可达50m)。研究区的地质构造单元构成了 Shevaroy陆块和Madras陆块之间的绿岩带。花岗岩类主要由钾长石、斜长石和石英,少量角闪石和黑云母组成,发育不同程度的片麻理。花岗闪长岩主要矿物为斜长石、钾长石和石英,含有少量黑云母和角闪石,偶见单斜辉石。闪长岩主要矿物为斜长石和角闪石,石英,含有少量单斜辉石和斜方辉石,黑云母。含榴黑云片麻岩主要矿物为斜长石,钾长石,石英,石榴石,单斜辉石,黑云母和少量磁铁矿,样品基质矿物定向排列,发育弱片麻理。紫苏花岗岩主要矿物为钾长石,石英,斜长石,含少量斜方辉石和黑云母,偶见石榴石。斜长角闪岩主要矿物成分为角闪石和斜长石,少量黑云母,矿物定向排列构成明显的片麻理。BIF和BMQ主要矿物成分为磁铁矿和石英,含比例不等的单斜辉石,斜方辉石和角闪石,其中磁铁矿和石英构成条带状构造。3.2全岩地球化学斜长角闪岩具有低硅、高钙和镁、铁含量变化较大,富集大离子亲石元素(Ba,Sr)和轻稀土元素,亏损高场强元素及Ni、Cr等过渡元素,岩浆成分从拉板玄武质到钙碱性。闪长岩和花岗闪长岩,具有高铝,低铁和镁,富集轻稀土和大离子亲石元素(Sr,Ba),亏损高场强元素及Ni、Cr等过渡元素,负Nb-Ta,Zr-Hf,Ti异常,正La-Ce-Pr-Nd异常特征。含榴黑云片麻岩和紫苏花岗岩,具有高铝、铁和镁,岩浆呈钙碱性或碱性,低过铝质特性,亏损高场强元素和Ni,Co,Cr等过渡元素,富集大离子亲石元素和轻稀土元素。BIF样品具有低硅,高铁特征,低稀土含量ΣREE含量,Y/Ho比值29,正La、Eu异常,负Ce、Yb异常。此外,这些BIF样品还亏损高场强元素和Ni,Cr,Co,Sc等过渡元素,富集Sr,Ba等大离子亲石元素。BMQ硅含量相对BIF具有较高的硅,铁含量较低,ΣREE含量较低,Y/Ho比值32,亏损Co,Sc等高场强元素,富集Sr,Ba等大离子亲石元素。3.3锆石U-Pb年代学及Hf同位素地球化学Nallamalai地区的变质二长花岗岩、角闪黑云片麻岩、斜长角闪岩、花岗闪长岩、闪长岩、紫苏花岗岩,BIF和BMQ进行锆石U-Pb定年,结果表明岩浆作用时代为2.56-2.50 Ga,其中变质二长花岗岩含少量中太古代的继承锆石(3.2 Ga),变质年龄为2.48-2.46 Ga。对岩浆锆石进行Hf同位素分析,εHf(t)值和二阶模式年龄分别为-4.1～+5.7,3.24-2.67 Ga,表明岩浆来源既有新生地壳成分还有古老物质的混入。3.4小结本论文根据野外观察、岩相学、地球化学、锆石U-Pb和Hf同位素分析在Nallamalai地区识别出了一套变质火山岩和变质沉积岩杂岩体,代表了 Shevaroy与Madras陆块之间的绿岩带。新太古代的岩浆作用(2.56-2.50 Ga)形成了两个微陆块,早古元古代的变质作用(2.48-2.46 Ga)记录了两个陆块的碰撞拼合及洋盆的闭合。εHf(t)值(-4.1-+5.7)和Hf同位素二阶模式年龄(3.24-2.67 Ga)指示新生岩浆作用从中太古代(3.3 Ga)开始一直持续到新太古代(2.7 Ga)。岩浆地球化学性质为拉板玄武质到钙碱性,是由俯冲作用导致板片熔融产生的流体及夹带的沉积物与地幔楔交代发生部分熔融,之后经过分离结晶作用固结成岩。BIF和BMQ具有正Eu异常,负Ce异常,超球粒陨石特征的Y/Ho比值表明BIF形成于远离大陆架的岛弧海相环境,富含溶解硅和铁的火山热水溶液喷发到在海底,随着温度骤然降低,导致SiO2首先沉淀,形成硅质层;随着热水溶液与海水的不断混合,温度不断降低,Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+随后沉淀,形成富铁层。这些地球化学特征表明,Nallamalai地区构成了 Shevaroy陆块和Madras陆块之间的缝合带,经历了陆块碰撞拼合,陆壳增生,洋盆闭合的地质过程。结合区域岩浆作用和变质作用,推测该地区经历了东向俯冲地质过程,最终导致Shevaroy陆块和Madras陆块拼合。4.古太古代至中太古代岩浆作用早-中太古代岩浆作用主要分布在西达尔瓦克拉通,中达尔瓦克拉通,Coorg陆块和Billigiri Rangan陆块。西达尔瓦克拉通Sargur群(3.48-3.10 Ga),以及Karwar陆块的Anmod Ghat奥长花岗岩(3.40-3.33 Ga)构成了达尔瓦克拉通最古老的物质成分。Sargur群上覆岩层为古太古代至中太古代的Bababudan群,这些古太古代至中太古代(3.28-3.17 Ga)的岩石主要分布于Chitradurga绿岩带。Bababudan群以上是中太古代至古元古代(3.28-2.36 Ga)的Chitradurga群。古太古代至中太古代岩浆作用在 Holenarsipur 绿岩带(3.47-3.13 Ga),Nuggihalli 片岩带(3.26-3.06 Ga),Kudremukh-Agumbe绿岩带(3.42-2.93 Ga)也有分布。西达尔瓦克拉通古太古代至中太古代的岩石获取εHf(t)值为-2.8至+9.8,Hf同位素二阶模式年龄(TDMC)为3.64-2.76 Ga,岩浆来源于始太古代至中太古代新生地壳并含有少量古老物质的混入。中达尔瓦克拉通有少量中太古代的岩石分布,这些地区包括Sira(3.25-2.98 Ga),Closepeth 花岗岩基(3.32-2.96 Ga)和 Chitradurga 绿岩带(3.34-2.91 Ga)。古太古代至中太古代中达尔瓦克拉通的岩石获取了 εHf(t)为+0.2至+9.8,Hf同位素二阶模式年龄(TDMC)为3.96-2.76 Ga,岩浆源于始太古代至中太古代新生地壳熔融。Coorg陆块和Mercara绿岩带地区紫苏花岗岩,TTG片麻岩,闪长岩包体,变质沉积岩获取岩浆年龄分布在古太古代至中太古代3.50-2.90 Ga,εHf(t)值为正,Hf同位素二阶模式年龄(TDMC)为3.6-3.2 Ga。Billigiri Rangan陆块主要由古太古代至中太古代(3.43-2.90 Ga)的紫苏花岗岩和基性麻粒岩,长英质片麻岩组成。长英质片麻岩年龄可分为两组:古太古代至中太古代组(3.31-3.15 Ga)获取了正εHf(t)值+0.3至+5.1,Hf同位素二阶模式年龄(TDMC)为3.53-3.20 Ga;中太古代组(3.15-2.97 Ga)获取了负εHf(t)值(-6.4至-0.9),Hf同位素二阶模式年龄(TDMC)为3.88-3.44 Ga,岩浆来源不仅有新生地壳还含有古老物质的混入。5.中太古代至新太古代陆壳生长中太古代至新太古代岩浆作用主要分布在东达尔瓦克拉通,Nilgiri陆块,Shevaroy陆块和Madras陆块。西达尔瓦克拉通新太古代(2.70-2.56 Ga)岩浆作用主要分布在Sargur,Karwar陆块,Chitradurga绿岩带,εHf(t)值-3.2至+4.2,Hf同位素二阶模式年龄(TDMC)为3.42-2.82 Ga。中达尔瓦克拉通新太古代(2.67-2.50 Ga)岩浆作用分布在Chitradurga 绿岩带,Gadag 绿岩带,Closepet 花岗岩基,εHf(t)值-10.7 至+7.8,Hf同位素二阶模式年龄(TDMC)为3.84-2.89 Ga,岩浆来源既有新生成分还有古老地壳的混入。东达尔瓦克拉通以新太古代岩浆作用为主(2.69-2.47 Ga),锆石εHf(t)值-2.9至+7.7,岩浆来源主要为新生成分并含有少量古老地壳物质的加入。Coorg陆块和Billigiri Rangan陆块有少量新太古代的岩浆作用(2.69-2.49 Ga),εHf(t)值-14至+4,Hf同位素二阶模式年龄(TDMC)为3.83-2.75 Ga,岩浆来源主要为古老地壳物质。Nilligiri陆块主要经历了新太古代岩浆作用(2.67-2.49 Ga),εHf(t)值+2.3至+9.3,Hf同位素二阶模式年龄(TDMC)为2.81-2.67 Ga,岩浆来源于中太古代至新太古代新生地壳。Kolar绿岩带也记录了新太古代岩浆作用(2.63-2.50 Ga),εHf(t)值主要为正值,岩浆来源主要为新生地壳。Shevaroy陆块和Madras陆块主要经历了新太古代岩浆作用(2.63-2.50 Ga),εHf(t)值-7.0至+5.8,Hf同位素二阶模式年龄(TDMC)为3.45-2.68 Ga,岩浆来源既有新生地壳成分也有古老地壳物质混入。两陆块之间Nallamalai绿岩带记录了新太古代岩浆作用(2.56-2.48 Ga),εHf(t)值-4.1至+5.7,Hf同位素二阶模式年龄(TDMC)为3.24-2.67 Ga。6.新太古代末至早古元古代变质作用与微陆块拼合事件西达尔瓦克拉通平均地壳厚度为35 km,Coorg陆块<32 km,Nilgiri陆块约41 km,Billigiri Rangan陆块自西向东陆壳厚度为38-33 km,Shevaroy陆块和Madras陆块厚度约32 km。中达尔瓦克拉通及Billigiri Rangan陆块保存了少量来自西达尔瓦克拉通中太古代的地壳物质,综合表明达尔瓦克拉通及其以南的微陆块板块构造运动机制为东向俯冲。西达尔瓦克拉通中太古代(3.18-3.08 Ga)变质作用与Coorg陆块的碰撞拼合有关。中—西达尔瓦克拉通的碰撞拼合发生在新太古代末至古元古代初(2.57-2.41 Ga),经历了绿片岩相变质作用。Coorg陆块及Mercara绿岩带中太古代变质作用(3.16-3.01 Ga)与西达尔瓦克拉通变质作用时代一致,均指示了两个陆块碰撞拼合所经历的变质作用。Wynad地区早古元古代(2.36-2.22 Ga)变质作用与Coorg陆块和Nilgiri陆块的碰撞拼合关系密切。Billigiri Rangan陆块及西达尔瓦克拉通新太古代末至古元古代初(2.51-2.41 Ga)麻粒岩相变质作用与两个陆块碰撞拼合有关。Chitradurga绿岩带新太古代至早古元古代(2.52-2.40 Ga)麻粒岩相变质作用与中—西达尔瓦克拉通碰撞拼合有关。Kolar绿岩带新太古代(2.5 Ga)变质作用记录了中—东达尔瓦克拉通的碰撞拼合。Nallamalai绿岩带早古元古代(2.48-2.46 Ga)变质作用记录了 Shevaroy陆块与Madras陆块的碰撞拼合。7.结论结合前人的研究资料及以上研究成果,建立了南印度地体从中太古代到古元古代的地壳演化过程,并取得了以下认识:(1)本次研究在南印度地体识别了 9个太古代的微陆块,包括Coorg陆块,Nilgiri 陆块、Billigiri Rangan 陆块、Shevaroy 陆块、Madras 陆块、Namakkal 陆块、西达尔瓦克拉通、中达尔瓦克拉通和东达尔瓦克拉通。(2)早太古代到中太古代的(3.50-2.90 Ga)岩浆作用主要分布在西达尔瓦克拉通,Coorg陆块,Billigiri Rangan陆块,代表了古陆核的生长形成过程。(3)中太古代到新太古代(2.86-2.84Ga)的大陆生长主要在东达尔瓦克拉通,Nilgiri陆块,Shevaroy陆块和Madras陆块,为整个达尔瓦克拉通陆壳生长的高峰期。(4)达尔瓦克拉通变质程度自北向南变质程度逐渐递增,从北部绿片岩相变质(4-5 kbar,400-500℃)到克拉通中部角闪岩相变质(5-8 kbar,600℃),再到南部Mysore地区麻粒岩相变质(8-10 kbar,700-750℃)。达尔瓦克拉通以南的微陆块变质条件可达9 kbar,930℃的超高温变质作用条件。(5)西达尔瓦克拉通与Coorg陆块在中太古代(3.18-3.08 Ga)碰撞拼合,随后东向俯冲与Billigiri Rangan陆块碰撞,最后与Shevaroy和Madras陆块碰撞。中—西达尔瓦克拉通新太古代末至古元古代初(2.52-2.40 Ga)碰撞拼合,中—东达尔瓦克拉通在新太古代末(2.5 Ga)碰撞拼合。(6)在达尔瓦克拉通及其南部地区微陆块经历了多向俯冲碰撞,最终在太古代末到古元古代初拼合到一起(2.57-2.40 Ga)。