Geosci. Front. | 波兰圣十字山脉：波罗的古陆西南缘中寒武世汇聚作用及其对早期冈瓦纳大陆重建的意义

背景：传统观点认为波罗的古陆西南缘在罗迪尼亚超大陆裂解过程中属于被动大陆边缘，但乌克兰西部埃迪卡拉纪末期至寒武纪早期沉积地层中碎屑锆石呈现混杂的铪同位素特征，暗示可能存在汇聚型大陆边缘。波兰圣十字山脉寒武纪地层的构造变形事件（桑多米尔构造运动）时代与背景缺乏精确限定。研究目的：通过对圣十字山地区下寒武统岩石中构成劈理的白云母进行40Ar/39Ar年代学测试，并对同层位碎屑锆石进行U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析，以精确限定寒武纪构造变形时间，并探讨波罗的古陆西南缘在超大陆裂解与聚合过程中的古地理意义。结论：碎屑锆石组合特征指向波罗的古陆内部及边缘，εHf(t)值（-18至+12）表明地幔岩浆与古老地壳物质强烈混合，典型大陆岩浆弧特征。白云母40Ar/39Ar定年获得537±1 Ma（碎屑成因）和510±4.4 Ma（构造变形最大年龄）两组年龄。研究判定圣十字山脉与乌克兰寒武系沉积物均形成于弧后盆地，沉积物由发育在陆壳之上的活动岩浆弧供给，该弧与冈瓦纳边缘的卡多姆弧同期。俯冲作用在中寒武世终止，可能源于冈瓦纳周缘地体拼贴、波罗的古陆近缘地体碰撞或洋底高原俯冲等因素。