Abstract Understanding the petrogenesis of crustal-scale silicic magmatic systems is a major research frontier. The ∼2600-2300 Ma granitoid covering >90% of the exposed part of the >26000 km2 Bundelkhand Craton in northcentral India is considered so far to have resulted from melting of Tonalite-Trondhjemite-Granitoid (TTG) gneiss at the mid-upper crustal level aided by radioactive heat generated from the U-enriched upper crustal rocks within a period of 60-80 Myr. Here we combine new field, petrographic / microstructural evidences, mineralogical and geochemical data, along with published geochemical/mineralogical, geochronological and geophysical results to develop a unified model that highlights the deeper crustal melting and crustal reworking mediated by repetitive mantle-derived mafic recharge over ≥300 Myr in a common specific stress regime that has controlled the evolution of Bundelkhand granitoid. Our main findings include: (a) Ti-in quartz, apatite and zircon saturation, and primary biotite thermometry indicating high liquidus (≥900°C) for the granitoid magma that crystallized over ∼200°C (∼≥900°-706°C); (b) magmatic epidote, amphibole (Fe-rich hastingsite to magnesiohornblende), and magmatic titanite indicate a polybaric crystallization of the ascending magma from the deeper crust (∼9 kb) through the middle (5-6 kb) to shallow crust (1-2 kb); (c) polybaric crystallization (≤5-10 kb) for mafic magma manifested in magmatic enclaves and mafic dyke swarms; (d) large-scale silicic-mafic magma interactions and (e) crystallization and emplacement of both silicic and mafic magma under a common stress regime. Unlike closed-system dehydration melting, the influx of mantle-derived supercritical basaltic magma provided not only heat and material but also supplied fluids in the deeper crust in a sustained tectono-magmatic condition. We conclude that the intermittent H2O-rich mafic recharge is key to large granitoid production in a dynamic crustal-scale magmatic system worldwide irrespective of tectonic setting.

中文翻译：

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地壳尺度硅质到中间构造岩浆系统的演化：~2600-2300 Ma Bundelkhand 花岗岩，印度

摘要 了解地壳尺度硅质岩浆系统的岩石成因是一个重要的研究前沿。迄今为止，大约 2600-2300 Ma 花岗岩覆盖了印度中北部 >26000 km2 Bundelkhand Craton 的暴露部分的 90% 以上被认为是中上地壳的 Tonalite-Trondhjemite-Granitoid (TTG) 片麻岩熔化的结果由富含 U 的上地壳岩石在 60-80 Myr 期间产生的放射性热量辅助的水平。在这里，我们结合了新的领域、岩相/微观结构证据、矿物学和地球化学数据，以及已发表的地球化学/矿物学、地质年代学和地球物理结果，以开发一个统一的模型，该模型强调了在控制 Bundelkhand 花岗岩演化的共同特定应力状态下，由超过 300 Myr 的重复地幔衍生的镁铁质补给介导的更深的地壳熔化和地壳改造。我们的主要发现包括：(a) Ti-in 石英、磷灰石和锆石饱和度，以及原生黑云母温度测量表明花岗岩类岩浆在约 200°C（约≥900°-706°C）结晶的高液相线（≥900°C） C）; (b) 岩浆绿帘石、角闪石（富铁黑斯廷石到镁角闪石）和岩浆钛白石表明上升的岩浆从更深的地壳（~9 kb）通过中（5-6 kb）到浅地壳（1 -2 KB); (c) 出现在岩浆飞地和基性岩脉群中的镁铁质岩浆的多元结晶（≤5-10 kb）；(d) 大规模硅质-镁铁质岩浆相互作用和 (e) 硅质和镁铁质岩浆在共同应力状态下的结晶和侵位。与封闭系统脱水熔融不同，地幔源超临界玄武质岩浆的流入不仅提供了热量和物质，而且还在持续的构造岩浆条件下提供了更深地壳中的流体。我们得出的结论是，无论构造环境如何，间歇性富含 H2O 的镁铁质补给是全球动态地壳尺度岩浆系统中大量花岗岩生产的关键。与封闭系统脱水熔融不同，地幔源超临界玄武质岩浆的流入不仅提供了热量和物质，而且还在持续的构造岩浆条件下提供了更深地壳中的流体。我们得出结论，无论构造环境如何，间歇性富含 H2O 的镁铁质补给是全球动态地壳尺度岩浆系统中大量花岗岩生产的关键。与封闭系统脱水熔融不同，地幔源超临界玄武质岩浆的流入不仅提供了热量和物质，而且还在持续的构造岩浆条件下提供了更深地壳中的流体。我们得出的结论是，无论构造环境如何，间歇性富含 H2O 的镁铁质补给是全球动态地壳尺度岩浆系统中大量花岗岩生产的关键。