伊朗北马克兰复合体枕状熔岩的火山地层学与气泡分析：对喷出序列侵位深度的启示

本研究针对北马克兰增生楔（Makran accretionary prism）内RM-MKC、BZ-DAC等复合体的喷出序列，通过火山地层学与枕状熔岩气泡分析，揭示了岩浆粘度、喷发速率与侵位水深的关系，为阿拉伯-欧亚板块碰撞带的古海洋环境重建提供了关键证据。

　　

位于伊朗东南部的北马克兰增生楔（Makran accretionary prism），是阿拉伯板块与欧亚板块自三叠纪以来持续碰撞的产物。这片区域保存了完整的海洋地壳记录，包括枕状熔岩（pillow lavas）、块状熔岩流（massive lava flows）和火山角砾岩（volcanic breccia），但长期以来对其喷发环境与构造背景的认识存在空白。尤其令人困惑的是，这些熔岩序列中气泡（vesicles）的分布规律如何反映古水深？不同复合体（如RM-MKC、BZ-DAC）的喷发机制是否存在差异？

为解答这些问题，克尔曼沙希德·巴霍纳尔大学（Shahid Bahonar University of Kerman）的Fatemeh Hajimohammadi团队联合国际学者，对北马克兰四大复合体开展了系统性研究。他们发现：枕状熔岩占喷出序列的绝对优势（60-90%），其气泡含量与沉积夹层特征共同指示了浅海至半深海环境；通过气泡形态统计学分析，首次提出GAC复合体存在快速扩张洋中脊的喷发特征。这项发表于《Journal of Asian Earth Sciences》的研究，为重建新特提斯洋（Neo-Tethys Ocean）俯冲过程提供了火山学约束。

研究采用三大关键技术：1）基于1:25万地质图的16条垂直剖面测绘，建立火山地层序列；2）枕状熔岩气泡的显微CT（Micro-CT）三维建模与体积量化；3）伴生沉积岩的生物地层学（biostratigraphy）定年。样本来自北马克兰400公里范围内的原生露头，确保数据代表性。

【火山地层学】
通过对比四大复合体的垂向序列，发现RM-MKC、BZ-DAC和GAC均呈现"块状熔岩-枕状熔岩-火山角砾岩"的旋回结构（单旋回厚1-50米），而DKC东部出现倒转序列。枕状熔岩的球形度（sphericity）分析表明，GAC的熔岩具有典型快速冷却特征，暗示其形成于高岩浆通量的洋中脊环境。

【气泡分析与侵位深度】
显微CT显示：浅海相枕状熔岩的气泡体积占比达15-25%，且多被方解石充填；半深海样本的气泡率骤降至5%以下，充填物以绿泥石为主。这种差异被归因于静水压力对挥发分逃逸的抑制效应。结合沉积夹层中的浮游有孔虫化石，团队重建出从陆架边缘（<500米）到斜坡基部（>2000米）的侵位深度梯度。

【洋壳扩张机制】
GAC复合体中70%的熔岩呈板状形态（sheet flows），符合东太平洋快速扩张脊（East Pacific Rise）的喷发模式；而BZ-DAC的管状枕状熔岩（tubular pillows）则与慢速扩张的大西洋中脊（Mid-Atlantic Ridge）特征吻合。这种分异揭示了新特提斯洋存在多期次、多中心的扩张活动。

研究最终确认：1）气泡参数是反演古水深的有效指标；2）北马克兰各复合体记录了从三叠纪到白垩纪的差异扩张历史；3）DKC的倒转序列可能反映增生楔前缘的构造扰动。这些发现不仅完善了伊朗大地构造模型，更为全球古板块重建提供了火山学标尺——例如，GAC的高气泡熔岩可作为识别古扩张中心的诊断性标志。团队特别指出，未来需结合锆石U-Pb定年（zircon U-Pb dating）进一步约束各复合体的绝对年龄框架。