位于亚兹德西部区块（Yazd Block）的希尔-库赫岩基（Shir-Kuh Batholith）中的中侏罗世S型花岗岩：新特提斯洋前弧环境下的俯冲沉积物熔融作用

《Journal of Asian Earth Sciences》：Middle jurassic S-type granites of the Shir-Kuh Batholith, western Yazd Block: Melting of subducted sediments in the Neo-Tethyan forearc setting

S-type花岗岩形成与Neo-Tethys俯冲带构造热液活动关系密切，锆石U-Pb定年显示其形成于中侏罗世（165–162.5 Ma），地球化学特征（高过铝性、轻稀土富集、重稀土亏损）及同位素数据（Sr-Nd-Hf）揭示其源岩为前弧地壳部分熔融产物，水-岩反应与俯冲带相关交代作用共同控制花岗岩成因。

　　在地球科学领域，板块构造和岩浆活动是塑造地表形态和地质演化的重要机制。特别是在俯冲带相关的造山系统中，地壳循环和沉积物熔融作为关键过程，对S型花岗岩的形成以及汇聚边缘的更大范围地质演化具有深远影响。本研究聚焦于中东部伊朗微大陆（CEIM）中的希尔库（Shir-Kuh）岩体，该岩体是位于CEIM西部亚兹德地块（Yazd Block）的一组高铝质花岗岩体，靠近萨纳达吉-西里詹带（SaSZ）。通过新的锆石铀-铅（U–Pb）年代测定、全岩地球化学分析、锶-钕（Sr–Nd）同位素数据以及原位锆石铪（Hf）同位素测量，研究揭示了希尔库岩体在侏罗纪期间的形成过程及其与新特提斯洋俯冲相关的地质背景。

希尔库岩体主要由花岗闪长岩、正长岩和石英正长岩组成，这些岩石表现出高度的高铝性（ASI > 1.1），并且具有显著的地球化学特征，暗示它们来源于部分熔融的变质沉积岩。这些岩石在轻稀土元素（LREE）和大离子亲石元素（LILE）方面富集，但在高场强元素（HFSE）方面亏损。初始的锶同位素比值（87Sr/86Sr）在0.70489至0.70836之间，负的εNd(t)值在-6.18至-1.24之间，以及锆石εHf(t)值在-6.3至+3.2之间，表明其源区主要来自中元古代至新元古代的变质灰岩-泥岩组合，仅有少量来自地幔衍生岩浆的贡献。这些数据支持了一种模型，即水相部分熔融的斜长石富集沉积物在热活跃的前弧楔中发生，同时与俯冲相关的交代作用共同促成了S型花岗岩的形成。

新特提斯洋是地球历史上重要的构造系统之一，它在晚新元古代至新生代期间将冈瓦纳大陆与欧亚大陆分隔开来。新特提斯洋的形成、演化和最终闭合对阿尔卑斯-喜马拉雅造山带的形成产生了深远影响。特别是在侏罗纪时期，新特提斯洋的俯冲活动导致了广泛的岩浆作用，这些岩浆作用主要发生在俯冲带的前弧区域。希尔库岩体的形成正是这一过程的直接产物，它记录了侏罗纪期间在新特提斯边缘的构造-岩浆演化历史。

在伊朗，新特提斯洋的构造遗迹主要保存在萨纳达吉-西里詹带（SaSZ）中，该带是欧亚大陆南缘的一个重要造山带，具有变质岩组合、侵入性花岗岩体和火山单元。SaSZ与CEIM之间的构造关系被定义为新特提斯洋的缝合带，其北侧则为古特提斯洋的缝合带。这一构造格局为研究侏罗纪时期的岩浆活动和地壳演化提供了重要背景。此外，希尔库岩体的形成时间与新特提斯洋的俯冲活动密切相关，其侵入时间被确定为中侏罗纪（约165-162.5百万年前），这一时期是新特提斯洋俯冲最为活跃的阶段。

从地球化学和同位素特征来看，希尔库岩体表现出与变质沉积岩源区相关的特征，如高铝性、富集LILE、亏损HFSE以及特定的同位素比值。这些特征表明，该岩体可能源于下地壳中变质沉积岩的部分熔融，而这种熔融过程可能由热条件的升高所触发。尽管已有许多研究探讨了侏罗纪时期岩浆活动的成因，但关于其具体过程和机制仍存在诸多争议。一些研究认为，侏罗纪的岩浆活动主要与新特提斯洋的俯冲动力学有关，而另一些研究则将其归因于地壳扩张、沟 rollback 引导的地幔上涌以及深部热异常。

希尔库岩体的形成不仅记录了新特提斯洋俯冲带的构造-岩浆演化，还为理解该区域在中侏罗纪期间的地质历史提供了重要线索。通过综合分析锆石U–Pb年代测定、全岩地球化学数据、Sr–Nd同位素系统和原位锆石Hf同位素组成，研究发现希尔库岩体的形成与前弧区域的高温条件密切相关。这些高温条件可能促进了沉积物富集地壳序列的熔融，从而形成了S型花岗岩。这一发现对于理解新特提斯洋俯冲带的岩浆作用机制以及地壳演化过程具有重要意义。

在伊朗的构造地质学中，希尔库岩体的形成过程与该地区复杂的构造演化密切相关。伊朗高原由多个构造-地层单元组成，这些单元反映了其在中生代至新生代期间沿特提斯造山带的演化历史。伊朗高原可以划分为三个主要的喜马拉雅构造单元，包括萨纳达吉-西里詹带（SaSZ）、阿尔比斯-喜马拉雅带和一些其他构造单元。这些构造单元的形成与新特提斯洋的俯冲活动密切相关，特别是其在侏罗纪期间的演化。

此外，希尔库岩体的形成还与该地区的地壳厚度和岩浆活动密切相关。新特提斯洋的闭合导致了地壳的显著增厚和岩浆作用的增强，这些岩浆作用主要发生在俯冲带的前弧区域。希尔库岩体的形成正是这一过程的直接产物，它记录了侏罗纪期间在新特提斯边缘的构造-岩浆演化历史。通过分析希尔库岩体的矿物学特征，研究发现其主要由斜长石、石英、碱性长石和黑云母组成，其中斜长石和石英的含量较高。此外，一些次要矿物如白云母、石榴石、蓝晶石、钛铁矿、锆石、磷灰石、独居石以及偶尔的电气石也被识别出来。这些矿物的特征进一步支持了希尔库岩体来源于部分熔融的变质沉积岩的观点。

在分析方法方面，研究采用了原位激光诱导耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）技术进行锆石U–Pb年代测定，并结合了锆石Lu-Hf同位素分析和全岩化学分析。这些分析在西北大学大陆演化与早期生命重点实验室进行，该实验室位于中国西安。在进行分析之前，研究人员使用了传统的重液和磁选方法来提取锆石颗粒，并将它们随机粘贴在胶带上。通过这些方法，研究团队获得了可靠的年代学和同位素数据，为理解希尔库岩体的形成过程提供了坚实的基础。

研究结果表明，希尔库岩体的形成与新特提斯洋的俯冲活动密切相关。在侏罗纪期间，新特提斯洋的俯冲导致了前弧区域的热活动增强，从而促进了沉积物富集地壳序列的熔融。这些熔融过程可能与俯冲相关的交代作用共同作用，形成了S型花岗岩。希尔库岩体的形成时间被确定为中侏罗纪（约165-162.5百万年前），这一时期是新特提斯洋俯冲最为活跃的阶段。通过这些数据，研究团队进一步探讨了希尔库岩体在该区域构造演化中的作用，并提出了新的见解。

综上所述，希尔库岩体的形成过程为理解新特提斯洋俯冲带的构造-岩浆演化提供了重要线索。其高铝性、特定的地球化学特征以及同位素组成均指向了部分熔融的变质沉积岩源区。这些发现不仅有助于揭示该区域在侏罗纪期间的地质演化历史，也为研究新特提斯洋的构造动力学和地壳演化机制提供了新的视角。此外，希尔库岩体的形成还与伊朗高原的构造演化密切相关，其在前弧区域的高温条件可能促进了沉积物富集地壳序列的熔融，从而形成了S型花岗岩。这些研究结果对于理解地球历史上俯冲带相关的构造-岩浆作用具有重要意义。