西伯利亚地台西北缘晚二叠世-早三叠世Kamensky岩墙带：揭示西伯利亚超级地幔柱事件的两阶段演化

西伯利亚地台西北缘Kamensky岩墙带的研究揭示了晚二叠世-早三叠世超级地幔柱活动的两阶段特征。通过岩石学、地球化学和40Ar/39Ar年代学分析，研究人员发现该900公里长的岩墙群记录了256-247Ma和243-231Ma两期岩浆活动，证实了地幔柱在石榴石相至莫霍面的多阶段演化过程，为理解大火成岩省的形成机制提供了重要依据。

　　

西伯利亚地台作为全球最大的大火成岩省之一，其晚二叠世-早三叠世的岩浆活动一直是地质学界关注的焦点。然而，对于该地区西北缘Kamensky岩墙带的形成机制和时空演化规律，长期以来缺乏系统研究。这个长达900公里、宽50-60公里的岩墙群，不仅记录了西伯利亚超级地幔柱活动的关键信息，还可能为理解全球同期生物大灭绝事件提供重要线索。

中国科学院地质与地球物理研究所的研究团队对Kamensky岩墙带开展了系统研究。通过野外地质调查，在12个重点区域采集了1200余件样品。研究采用了X射线荧光光谱（XRF）分析主量元素，激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）测定微量元素，⁴⁰Ar/³⁹Ar法进行年代学测定，并结合电子探针分析矿物化学组成。此外，还利用Sr同位素分析探讨了岩浆源区特征。

研究结果部分，首先在"地质背景"中描述了Kamensky岩墙带沿叶尼塞-哈坦加裂谷带分布的特征，岩墙厚度从0.5-10米到100米不等，长度可达140公里。在"岩墙形态"部分，研究发现岩墙内部存在"岩墙套岩墙"的多期侵入结构，中心为超基性苦橄质岩石，边缘为碱性辉石岩。"矿物学"分析显示，主要造岩矿物为单斜辉石、橄榄石、钛磁铁矿和云母，其中单斜辉石的TiO₂含量高达4.59wt%，Al₂O₃达7.25wt%。"地球化学"数据显示，岩石SiO₂含量35.7-62.6wt%，MgO 0.8-31.5wt%，碱性岩墙的La/Yb_n比值高达10，反映其来源于低度部分熔融。"年代学"结果表明，岩墙形成于247-238Ma，可分为256-247Ma和243-231Ma两期，与西伯利亚地幔柱活动的两个主要阶段相对应。

在讨论部分，研究人员提出Kamensky岩墙带记录了西伯利亚超级地幔柱的两阶段演化过程。第一阶段（256-247Ma）形成于石榴石相地幔深度，产生高温苦橄质岩浆；第二阶段（243-231Ma）的流体富集岩浆在莫霍面附近捕获早期堆积体，形成复杂的岩墙结构。PT条件计算显示，镁铁质岩墙起源于1.5-1.0GPa的尖晶石相地幔，而硅质较高的岩墙则形成于地壳内部。Sr同位素分析（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 0.703-0.712）证实硅质岩墙受到明显的地壳混染。

这项研究发表在《Geosystems and Geoenvironment》上的成果具有重要意义：首次系统揭示了Kamensky岩墙带的两阶段形成历史，为理解西伯利亚大火成岩省的时空演化提供了关键证据；提出的多阶段岩浆房分异模型，解释了岩墙成分多样性的成因；发现的流体参与岩浆过程，为研究二叠纪-三叠纪之交的环境变化提供了新视角。该研究不仅深化了对地幔柱动力学过程的认识，也为矿产资源勘探提供了理论依据。