阿尔及利亚Kef Hahouner超钾质岩与钾玄岩的地球化学与同位素特征：对北非马格里布造山带地幔交代作用与构造演化的启示

本研究针对北非马格里布造山带罕见超钾质岩-钾玄岩组合的成因问题，通过岩石学、矿物化学、全岩地球化学及Sr-Nd-Pb同位素分析，揭示其源于交代地幔部分熔融的渐进过程，提出非洲大陆边缘俯冲-拆离模型，为西地中海复杂碰撞后岩浆活动提供关键约束。

　　

在地中海西部复杂的构造拼图中，北非马格里布造山带长期被视为岩浆活动的"荒漠地带"——与欧洲侧广泛分布的超钾质岩省形成鲜明对比，这里仅有两处小型露头被记录。这种不对称分布引发核心科学问题：为何非洲大陆边缘缺乏典型碰撞后岩浆响应？阿尔及利亚Kef Hahouner地区保存的超钾质岩与钾玄岩罕见组合，恰如一把钥匙，可能解开西地中海碰撞造山晚期深部过程之谜。

由阿尔及利亚研究人员领衔的国际团队在《Geochemistry》发表的研究，首次对该地区火山岩展开系统矿物学-地球化学-同位素联合解析。通过扫描电镜背散射成像、电子探针矿物成分分析、X射线荧光光谱主量元素测定、ICP-MS微量元素测试，以及高精度TIMS锶-钕-铅同位素分析，团队对50件采样于熔岩流序列和浅成侵入体的岩石标本进行多尺度表征。

岩石学特征揭示二元结构：基底为含橄榄石斑晶的超钾质熔岩（K₂
O/Na₂
O>2，Mg#=0.70-0.72），上覆富斜长石的钾玄岩侵入体。地球化学指纹显示两者均具造山型微量元素特征——Th、Rb、Ba等LILE（大离子亲石元素）相对HFSE（高场强元素）显著富集，但超钾质岩的LREE（轻稀土）富集程度（La_N
/Yb_N
≈100）远超钾玄岩（≈50）。同位素示踪数据更具决定性意义：超钾质岩展现更高⁸⁷
Sr/⁸⁶
Sr（0.7095 vs 0.7061）、更低¹⁴³
Nd/¹⁴⁴
Nd（0.51225 vs 0.51244），以及更富集的铅同位素组成（²⁰⁶
Pb/²⁰⁴
Pb达18.571）。

这些发现支持渐进熔融模型：早期熔体源自交代地幔中金云母-角闪石脉体的低度熔融，形成超钾质岩浆；随温度升高，周围橄榄岩参与熔融稀释交代组分，产生钾玄岩。研究进一步提出构造触发机制——托尔托期（约11.6-7.2 Ma）非洲大陆边缘俯冲于卡比利亚地块之下后的板片撕裂，引发地幔楔强烈交代。Kef Hahouner-杰贝尔德巴尔断裂可能正是这一深部撕裂过程的地表响应。

该研究突破性在于：首次确认北非新生代岩浆带存在独特的地球化学端元，其同位素组成既不同于欧洲侧超钾质省，也异于马格里布其他钙碱性岩石。这为重建西地中海"俯冲-碰撞-拆离"三维动力学过程提供了关键岩浆学约束，暗示非洲大陆边缘可能保存着被长期忽视的深部地幔不均一性记录。未来跨板块对比研究或可据此重新评估特提斯闭合过程中大陆物质再循环的时空差异性。