始新世Chapedony核杂岩中岩浆岩与高级变质岩的年代学与岩石成因：揭示伊朗基底地质的新视角

本研究针对阿拉伯-欧亚大陆汇聚带从斜向俯冲到陆陆碰撞的构造热事件演化过程，通过Chapedony核杂岩(CCC)的岩石组合（含Nb富集岩与埃达克质岩共存）、锆石U-Pb-Hf同位素（εHf(t)值-23.95~13.13）及全岩Sr-Nd同位素（ISr 0.7050-0.7308，εNd -14.8~16.3）分析，首次揭示冈瓦纳古老地壳（518Ma变质基性岩）在弧后伸展背景下通过地幔交代作用再循环形成过渡性岩浆（50-40Ma），为伊朗基底演化与特提斯构造转换提供关键约束。

　　

在阿拉伯板块与欧亚大陆碰撞的宏大叙事中，伊朗高原如同地质学家手中的"罗塞塔石碑"，记录着从新特提斯洋俯冲到陆陆碰撞的完整密码。这片被称为"阿尔卑斯-喜马拉雅带"东延部分的区域，虽已发现晚中生代-新生代与俯冲相关的弧岩浆活动证据，但关于从俯冲向弧后伸展转换的精细地球化学与同位素过程始终迷雾重重。更棘手的是，伊朗广泛发育的古-中生代沉积盆地掩盖了基底岩石的真容，使得科学家们难以窥见深部地壳演化的真相。

这一困局被始新世Chapedony核杂岩(CCC)的发现打破。这个中央伊朗最大的伸展构造单元，不仅保存着518Ma的古老变质基性岩残片，还罕见地同时发育富Nb岩石与埃达克质岩。这种"地质鸡尾酒"般的岩石组合，暗示着这里可能隐藏着地壳物质再循环与新生地壳形成的秘密。由德黑兰大学领衔的研究团队决定揭开这个谜团，他们通过系统的野外填图、岩石学观察，结合锆石U-Pb-Hf同位素、全岩主微量与Sr-Nd同位素分析，最终在《Geochemistry》上发表了这项突破性成果。

研究团队运用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LASS-ICP-MS)完成锆石U-Pb定年与微量元素分析，X射线荧光光谱(XRF)测定全岩主量元素，多接收器ICP-MS(MC-ICP-MS)获取Hf-Sr-Nd同位素组成。特别值得注意的是，他们对19件代表性样品中的锆石进行原位微区分析，成功捕获了从新元古代到始新世的多期结晶事件。

区域地质背景
CCC位于伊朗中部Yazd地块西缘，受控于Neybaz-Chatak拆离断层系统。区域上发育三叠纪高压变质岩（240Ma）与新元古代-寒武纪基底（518Ma），被始新世（50-40Ma）的含淡色体辉长岩-闪长岩-花岗闪长岩、石英闪长岩和黑云母花岗岩侵入。这种时空配置暗示着多期构造热事件的叠加改造。

岩石学特征
黑云母花岗岩被划分为两类：Ⅰ型含新元古代-三叠纪继承锆石（45-3200Ma），Ⅱ型仅含始新世锆石（48Ma）。变质基性岩则呈现两种地球化学属性：518Ma者具MORB（洋中脊玄武岩）特征，189Ma者显示OIB（洋岛玄武岩）属性。这种"双年龄双属性"现象为追溯源区演化提供了关键线索。

同位素示踪
Ⅰ型黑云母花岗岩的ε_Hf(t)值(-23.95~13.13)与古老地壳模式年龄(3.3-1.69Ga)指示其源区为被俯冲富集组分改造的古老地幔。始新世中基性岩的I_Sr(0.7050-0.7136)与ε_Nd(-3.9~16.3)则揭示岩浆演化过程中存在显著地壳混染。锆石Hf同位素空间填图显示，从新元古代到始新世，源区从亏损地幔逐步转向富集组分主导。

温压条件
CCC形成于600-800°C的高温变质环境，伴随部分熔融。这种热状态与弧后伸展背景下软流圈上涌引发的减压熔融机制高度吻合，解释为何在50-40Ma期间出现岩浆"爆发式"生长。

讨论与结论
这项研究首次构建了CCC从新元古代基底形成→早古生代变质→三叠纪碰撞→始新世弧后伸展的完整演化链。关键突破在于：1）发现518Ma MORB属性变质基性岩，证实冈瓦纳北缘古老洋壳残片存在于伊朗基底；2）揭示始新世过渡性岩浆（如appinite质岩浆）是交代地幔部分熔融产物，其演化受控于"岩浆-地壳相互作用-结晶分异"三联机制；3）提出CCC实质上是古特提斯俯冲物质（>189Ma）与新特提斯弧后伸展（50-40Ma）共同作用的"构造拼贴画"。

该成果不仅为伊朗基底属性争议提供决定性同位素证据，更建立了大陆弧-弧后系统地壳增生与改造的普适性模型。特别是发现地幔交代事件可跨越5亿年仍能控制新生代岩浆成分，这对理解全球碰撞造山带壳幔相互作用具有范式意义。正如研究者所言："CCC就像地质时光机，让我们同时看到冈瓦纳裂解、特提斯俯冲和阿拉伯碰撞这三幕戏剧在同一个舞台上演。"