伊朗Makran带Kahnouj蛇绿岩杂岩中辉长岩的全岩地球化学与Sr-Nd-Pb同位素特征：岩石成因与构造意义

本研究针对伊朗Makran带Kahnouj蛇绿岩杂岩的构造背景争议问题，通过Sr-Nd-Pb同位素与全岩地球化学分析，揭示其形成于早白垩世弧后盆地环境，兼具MOR型与俯冲带型蛇绿岩特征，为重建新特提斯洋演化提供了关键约束。

　　

在伊朗东南部的Makran带，蛇绿岩杂岩如同大地书页中的古老密码，记录着新特提斯洋演化的关键篇章。其中Kahnouj蛇绿岩杂岩（KOC）作为该带最大规模的蛇绿岩体，其构造属性长期存在争议——究竟是形成于大洋中脊（MOR）还是与俯冲作用相关的弧后环境？这一谜题直接关系到欧亚大陆南缘复杂拼贴历史的解读。更棘手的是，前人研究对KOC的源区性质提出了截然不同的观点：Ghaze等（2004）认为其玄武岩具有富集型洋中脊玄武岩（E-MORB）特征，而Arvin等（2005）则发现同时存在E-MORB与正常型洋中脊玄武岩（N-MORB）。这种分歧使得构建区域构造模型时面临"微陆块是否存在"的两难选择。

为破解这一科学难题，伊朗矿物加工研究中心的Majid Ghasemi Siani联合奥地利、中国台湾的学者，对KOC辉长岩展开了系统的全岩地球化学与Sr-Nd-Pb同位素研究。通过分析41件低蚀变（LOI<3 wt%）辉长岩样本，团队发现其εNd值（+8.1至+9.2）与初始⁸⁷
Sr/⁸⁶
Sr比值（0.70346–0.70371）明确指向MORB源区，但地球化学特征又显示俯冲带组分参与。这种"混合信号"最终被解释为早白垩世弧后盆地扩张的产物，为Makran带"北倾双向俯冲"模型提供了岩石学证据。相关成果发表于《Journal of African Earth Sciences》，为理解特提斯域板块重组机制树立了新标尺。

关键技术方法包括：1）波长色散X射线荧光光谱（WD-XRF）测定主量元素；2）电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析微量元素；3）多接收器ICP-MS（MC-ICP-MS）进行Sr-Nd-Pb同位素测试；4）基于Al₂
O₃
/TiO₂
vs Ti/1000等图解的反演晶体分异过程。所有样品均取自伊朗Jiroft与Sabzevaran断裂之间的KOC典型剖面。

【地质与野外观察】
KOC的层序自下而上为：10km厚的侵入杂岩（含超镁铁质透镜体→层状辉长岩→各向同性辉长岩）→岩墙群→玄武岩与远洋灰岩。这种"三层蛋糕"结构配合岩相学观察，显示橄榄石→斜长石→单斜辉石→角闪石的结晶序列，暗示渐进式分异过程。

【全岩地球化学】
辉长岩呈现亚碱性拉斑系列特征，TiO₂
（0.5-1.2 wt%）与Mg#（60-78）的系统变化印证了分离结晶作用。特别值得注意的是，在Th/Yb vs Nb/Yb图解中，样品投影点跨越MORB与岛弧玄武岩（IAB）区间，这种"跨场分布"成为论证弧后盆地属性的关键线索。

【同位素示踪】
+8.1至+9.2的εNd值与亏损地幔储库（DM）高度吻合，但Pb同位素（²⁰⁶
Pb/²⁰⁴
Pb=18.12-18.54）又显示与俯冲沉积物的混合。这种看似矛盾的数据组合，恰揭示了弧后扩张中心既继承MORB源区特征又受俯冲流体影响的二元性。

【讨论与结论】
研究最终建立了KOC的"三阶段"演化模型：1）早白垩世新特提斯洋北向俯冲引发弧后扩张；2）软流圈上涌产生MORB型熔体；3）俯冲板片释放流体改造地幔源区。这一发现不仅调和了前人关于"E-MORB vs N-MORB"的争论，更证实Makran带存在同期活动的南北双向俯冲系统。从更宏大的视角看，该成果为特提斯域"多洋盆-多俯冲"拼贴模式提供了伊朗段的完整拼图，对理解全球古大洋重建具有范式意义。