DOI: https://doi.org/10.71122/jigu.30(1)2026.003
تاريخ النشر: 2026-01-21
المؤلف: Om Prakash وآخرون
الموضوع الرئيسي: الدراسات الجيولوجية والجيوفيزيائية
نظرة عامة
تقدم الدراسة نموذج كثافة القشرة الأرضية ثنائي الأبعاد قائم على بيانات انحراف بوجر الكاملة من ملفين يمتدان من الغرب إلى الشرق عبر كتلة ماروار، وحزام الطيات أرافالي-دلهي (ADFB)، وكراطن بونديلخاند، والتي هي جزء من الدرع الهندي الشمالي الغربي. تكشف التحليلات عن تباينات كبيرة في بنية القشرة، حيث يتراوح عمق موهو من 34 إلى 40 كم تحت كتلة ماروار، وحوالي 45 كم تحت ADFB، وأقل من 42 كم تحت كراطن بونديلخاند. ومن الجدير بالذكر أنه تم تحديد سيل عالي الكثافة (2.78 غم/سم³) بسمك يتراوح بين 6-8 كم في القشرة العليا، إلى جانب جسم عالي الكثافة بسمك 10-12 كم (3.05 غم/سم³) عند موهو، والذي يرتبط بمجموعة مالاني البركانية النيو بروتيروزويك.
تشير النتائج إلى أن تطور القشرة الأرضية في العصر ما قبل الكمبري في شمال غرب الهند شمل عدة تراكمات تيرانية وبراكين في الوشاح. يوضح نموذج الجاذبية، المدعوم بالبيانات الجيولوجية والجيوفيزيائية، بنية كثافة الوحدات الليثو-تكتونية، مما يساهم في فهم أفضل للعمليات الجيوديناميكية. تشمل الاستنتاجات الرئيسية: (i) يظهر ADFB قشرة أكثر سمكًا (~45 كم) مع حدود موهو غير واضحة وتحت طبقة بركانية عالية الكثافة؛ (ii) شهدت كتلة ماروار تعديلات كبيرة في القشرة خلال العصر النيو بروتيروزويك، المرتبطة بالبراكين في الوشاح ومجموعة مالاني البركانية؛ و (iii) ظل كراطن بونديلخاند وحوض فينديان مستقرين إلى حد كبير، دون تغييرات كبيرة في القشرة خلال تشوه ADFB وكتلة ماروار.
مقدمة
يشكل حزام الطيات أرافالي-دلهي (ADFB)، إلى جانب كراطن بونديلخاند وكتلة ماروار، الحافة الشمالية الغربية للدرع الهندي، ويعرض سجلًا جيولوجيًا محفوظًا جيدًا يمتد لقرابة ثلاثة مليارات سنة (من حوالي 3.6 إلى 0.75 مليار سنة). تتطلب التاريخ الجيولوجي المعقد للمنطقة، الذي يتميز بتداخل سجلات الصخور، وحدود المجالات الغامضة، والأحداث البركانية، فهمًا دقيقًا لبنيتها القشرية وتطورها التكتوني. ركزت الدراسات السابقة التي استخدمت طرق الزلازل والمغناطيسية والجاذبية بشكل أساسي على الأجزاء الوسطى والشمالية من ADFB، كاشفة عن رؤى حول التطور الجيوديناميكي لشمال غرب الهند. ومع ذلك، لا تزال المنطقة الجنوبية من ADFB والمناطق المجاورة لها غير مستكشفة من حيث النمذجة الجيوفيزيائية الإقليمية.
تتناول هذه الدراسة هذه الفجوة من خلال نمذجة بيانات الجاذبية عالية الدقة، المقيدة بالهياكل الزلزالية الموجودة، لاستنتاج نماذج كثافة ثنائية الأبعاد لجيومترية القشرة العميقة في الجزء الجنوبي من ADFB. تم تحليل ملفين للجاذبية: الملف 1، الذي يتم تقييده مباشرةً بواسطة بيانات الزلازل، والملف 2، الذي يوسع بنية كثافة القشرة بناءً على الميزات الجيولوجية الإقليمية. الأهداف الرئيسية هي تحديد بنية كثافة القشرة عبر ثلاثة مجالات تكتونية واستكشاف العلاقات التطورية والجيوديناميكية بين الصخور المافية والألترا مافية السطحية والعميقة.
نقاش
يوفر قسم النقاش في ورقة البحث نظرة شاملة على الجيولوجيا الإقليمية والتطور التكتوني لكراطن شمال غرب الهند، الذي يتكون من كراطن بونديلخاند، وكتلة ماروار، وحزام الطيات أرافالي-دلهي (ADFB). يتميز كراطن بونديلخاند بمجمعات الجرانيت الجنياسية الأركيانية ويتميز بوحدات ليثو-تكتونية متميزة، بما في ذلك تجميعات الجنياس-الصخور الخضراء القديمة وبلوتونات الجرانيت الأحدث. يعرض ADFB، وهو معقد من أحزمة الطيات البروتيروزويكية، تاريخًا جيولوجيًا غنيًا يتسم بأحداث تكتونية-بركانية كبيرة، بما في ذلك أوريجينيات أرافالي ودلهي، وتشكيل مجموعة مالاني البركانية. تشتهر كتلة ماروار بتتابعاتها البركانية والرواسب النيو بروتيروزويكية، التي تستقر بشكل غير متوافق على التكوينات الجيولوجية الأقدم.
يناقش القسم أيضًا تحليل بيانات الجاذبية، كاشفًا عن نطاق انحراف بوجر من +52 إلى -92 مللي جال، مع انحراف إيجابي ملحوظ فوق ADFB، مما يشير إلى وجود جسم بركاني عالي الكثافة في قاعدة القشرة. تشير نمذجة الجاذبية إلى عدم تجانس كبير في القشرة العليا، مع تباينات ليثولوجية مختلفة عبر المجالات التكتونية. يُقدّر سمك القشرة تحت ADFB بحوالي 45 كم، مع طبقة عالية السرعة في القاعدة، بينما يظهر ملف ناغور-جالهاروار-1 بنية قشرية معقدة تتوافق مع ميزات الجاذبية الملاحظة. بشكل عام، تؤكد النتائج على العمليات والهياكل الجيولوجية المعقدة التي شكلت تطور قشرة المنطقة من العصر الأركي إلى العصر النيو بروتيروزويكي.
DOI: https://doi.org/10.71122/jigu.30(1)2026.003
Publication Date: 2026-01-21
Author(s): Om Prakash et al.
Primary Topic: Geological and Geophysical Studies
Overview
The study presents a 2.5D crustal density model based on complete Bouguer anomaly data from two west-east profiles across the Marwar block, the Aravalli-Delhi Fold Belt (ADFB), and the Bundelkhand craton, which are part of the north-western Indian Shield. The analysis reveals significant variations in crustal structure, with the Moho depth ranging from 34 to 40 km beneath the Marwar block, approximately 45 km beneath the ADFB, and less than 42 km beneath the Bundelkhand craton. Notably, a high-density sill (2.78 g/cm³) measuring 6-8 km thick is identified in the upper crust, alongside a 10-12 km thick high-density body (3.05 g/cm³) at the Moho, which is linked to the Neoproterozoic Malani Igneous Suite.
The findings suggest that the Precambrian crustal evolution of north-western India involved multiple terrane accretions and mantle magmatism. The gravity model, supported by geological and geophysical data, elucidates the density structure of litho-tectonic units, contributing to a better understanding of geodynamic processes. Key conclusions include: (i) the ADFB exhibits a thicker crust (~45 km) with a diffuse Moho boundary and high-density magmatic underplating; (ii) the Marwar block underwent significant crustal modification during the Late Neoproterozoic, associated with mantle magmatism and the Malani Igneous Suite; and (iii) the Bundelkhand craton and Vindhyan Basin remained largely stable, showing no significant crustal changes during the deformation of the ADFB and Marwar block.
Introduction
The Aravalli-Delhi Fold Belt (ADFB), along with the Bundelkhand craton and Marwar block, forms the northwestern edge of the Indian shield, showcasing a well-preserved geological record spanning nearly three billion years (from approximately 3.6 to 0.75 Ga). The region’s complex geological history, characterized by overlapping rock records, cryptic domain boundaries, and magmatic events, necessitates a detailed understanding of its crustal structure and tectonic evolution. Previous studies utilizing seismic, magnetic, and gravity methods have primarily focused on the central and northern parts of the ADFB, revealing insights into the geodynamic evolution of northwestern India. However, the southern ADFB and its adjacent areas remain underexplored in terms of regional geophysical modeling.
This study addresses this gap by modeling high-resolution gravity data, constrained by existing seismic structures, to derive 2.5D density models of the deep crustal geometry in the southern ADFB. Two gravity profiles were analyzed: Profile 1, which is directly constrained by seismic data, and Profile 2, which extends the crustal density structure based on regional geological features. The primary objectives are to delineate the crustal density structure across three tectonic domains and to explore the evolutionary and geodynamic relationships between surface and deep crustal mafic and ultramafic rocks.
Discussion
The discussion section of the research paper provides a comprehensive overview of the regional geology and tectonic evolution of the northwestern Indian craton, which comprises the Bundelkhand craton, Marwar block, and the Aravalli-Delhi Fold Belt (ADFB). The Bundelkhand craton features Archaean granitic gneiss complexes and is characterized by distinct litho-tectonic units, including ancient gneiss-greenstone assemblages and younger granitoid plutons. The ADFB, a complex of Proterozoic fold belts, exhibits a rich geological history marked by significant tectono-magmatic events, including the Aravalli and Delhi orogenies, and the formation of the Malani Igneous Suite. The Marwar block is noted for its Neoproterozoic volcanic and sedimentary sequences, which rest unconformably on older geological formations.
The section further discusses gravity data analysis, revealing a Bouguer anomaly range from +52 to -92 mGal, with a notable positive anomaly over the ADFB, suggesting a high-density igneous body at the crust’s base. The gravity modeling indicates considerable inhomogeneity in the upper crust, with various lithological variations across the tectonic domains. The crustal thickness beneath the ADFB is estimated to be approximately 45 km, with a high-velocity layer at the base, while the Nagaur-Jhalawar Profile-I shows a complex crustal structure that correlates with the gravity features observed. Overall, the findings underscore the intricate geological processes and structures that have shaped the region’s crustal evolution from the Archaean to the Neoproterozoic era.