多期造山岩体的年代学解析：以西班牙东比利牛斯Cap de Creus半岛为例揭示Eocene期剪切带活动性

本研究针对东比利牛斯Cap de Creus多期造山岩体的变形时代争议，通过40 Ar/39 Ar年代学与岩石学分析，揭示NW-SE向剪切带在Eocene期（44-38 Ma）的活动性，证实其为伊比利亚-欧洲板块汇聚的构造响应，为理解地中海西北部早期裂解机制提供了关键年代学约束。

　　

在地中海西北部的构造拼图中，东比利牛斯山脉的Cap de Creus半岛犹如一本打开的地质教科书，记录着从Variscan造山带到Alpine构造事件的多期次变形历史。这片裸露的岩体长期存在一个关键争议：那些切割Variscan变质岩和花岗岩的NW-SE向剪切带，究竟是晚Variscan期（约300 Ma）的残余构造，还是中生代-新生代构造活动的产物？这个问题的答案直接影响对Pyrenees造山带东段构造演化序列的重建，更关乎理解地中海打开前夕的构造 precursor（前驱构造）特征。

传统观点基于野外交切关系，将这些剪切带归为Variscan期产物。但近年有学者通过有限⁴⁰
Ar/³⁹
Ar数据提出它们可能记录Jurassic期（159-175 Ma）伸展事件，与Piemonte-Ligurian洋盆打开相关。这种解释遭到质疑，认为可能是Alpine期构造热事件导致的同位素重置。争议的核心在于缺乏系统的年代学约束与精确的变形温压条件对应关系。

为解决这一争议，由国内研究机构领衔的国际团队对Cap de Creus半岛的北部剪切带（NSB）和南部剪切带（SSB）开展了综合研究。研究人员选取未变形Variscan岩石与不同应变程度的糜棱岩作为研究对象，通过结合⁴⁰
Ar/³⁹
Ar阶段加热与激光原位定年技术，辅以电子探针（EPMA）成分分析与热力学模拟（Perple_X），首次建立了变形梯度-矿物重组-年龄重置的系统关联。

关键技术方法包括：

1. 电子探针微区分析（EPMA）测定矿物化学成分
2. 全岩主量元素分析用于热力学建模
3. Perple_X软件计算MnNCKFMASHT体系相图
4. ⁴⁰
   Ar/³⁹
   Ar阶段加热与紫外激光原位定年
5. 样品来自NSB未变形片麻岩、糜棱岩化伟晶岩及SSB花岗闪长质原糜棱岩-超糜棱岩

4. 岩石学特征与P-T条件
在NSB的未变形硅线石片麻岩中，热力学模拟获得Variscan期D2事件峰期条件为P～3.5 kbar、T～635°C，对应低压力-高温（LP-HT）环境。而C3剪切带中的糜棱岩显示绿片岩相变质（P～5 kbar, T～505°C），发育新生白云母（Ms₃
）和绿泥石，反映变形过程中的流体渗透。SSB的花岗闪长岩在C3剪切作用下，岩浆黑云母（Bt₁
）被变质黑云母（Bt₃
）替代，斜长石发生钠黝帘石化，热力学模拟约束变形条件为P～5.3 kbar、T～435°C。

5. ⁴⁰
Ar/³⁹
Ar年代学结果
NSB未变形岩石中的云母呈现部分重置的Triassic-Jurassic年龄（240-150 Ma），解释为Cretaceous热液事件影响。而剪切带内新生细粒白云母（<100 μm）给出44-42 Ma的结晶年龄，超糜棱岩CC1703的激光原位数据更显示44.8±0.5 Ma的明显峰值。SSB样品中，变形程度与年龄呈负相关：原糜棱岩ARO1602a的黑云母 plateau年龄为71.4±0.4 Ma，而超糜棱岩ARO1605的变质黑云母给出36.8±0.3 Ma，原位数据进一步限定主要变形集中在44-38 Ma。

6. 构造意义讨论
研究证实Cap de Creus的NW-SE向剪切带是Eocene期（44-38 Ma）伊比利亚-欧洲板块汇聚的产物，而非前人认为的Variscan或Jurassic构造。这些剪切带在NE-SW走向的东比利牛斯转换带（EPTZ）内呈R'型Riedel剪切排列，与同时期南倾逆冲构造共同调节了N-S向缩短。其NW-SE走向与后来控制Gulf of Lion打开的转换断层方向一致，暗示这些陆上剪切带可能是海底转换构造的前驱。

该研究首次为东比利牛斯基底岩体的Alpine期变形提供了确凿的年代学证据，解决了长期存在的时代争议。更深远的意义在于揭示了板汇聚过程中先存构造薄弱带的再活化机制，以及陆内剪切系统与后续裂谷构造的继承性关系。这些认识为理解碰撞造山带向伸展构造转换的时空过程提供了典型案例，对重建地中海西部复杂构造演化具有重要启示。