墨西哥Zacatecas地区San Feliciano深成岩系统的壳幔源区作用：来自地球化学、Sm-Nd同位素和U-Pb年代学的启示

本研究针对墨西哥Concepcion del Oro侵入岩带(COIB)中San Feliciano深成岩系统(SFPS)的成因问题，通过系统的岩石学、主微量元素地球化学、Sm-Nd同位素和U-Pb锆石年代学分析，揭示了该岩体形成于晚白垩世(83-69 Ma)大陆弧环境，岩浆来源于亏损地幔部分熔融并经历壳幔相互作用，为理解墨西哥西部晚白垩世-古近纪岩浆弧(CEMMA)的构造演化提供了关键证据。

　　

在墨西哥西北部广袤的山区中，隐藏着一条重要的金属成矿带，这里分布着众多与岩浆活动密切相关的金、银、铜、铅锌矿床。Concepcion del Oro侵入岩带(COIB)作为该区域最具代表性的岩浆-成矿系统之一，其形成过程一直存在诸多未解之谜：东部和西部岩体为何存在明显的时代差异？这些岩体的物质来源和形成机制有何不同？它们与区域构造演化有何关联？

为解决这些问题，墨西哥圣路易斯波托西自治大学的研究人员对COIB西南缘的San Feliciano深成岩系统(SFPS)展开了系统研究。通过详细的野外调查和室内分析，他们发现这套岩体形成于83-69 Ma的晚白垩世，明显早于COIB西部始新世(43-32 Ma)的岩体，表明COIB存在东西向的岩浆迁移规律。相关成果发表在《Journal of South American Earth Sciences》上，为理解墨西哥西部晚白垩世-古近纪岩浆弧(CEMMA)的时空演化提供了新证据。

研究人员主要采用了四种关键技术方法：(1)岩石薄片显微观察确定矿物组成和结构特征；(2)X射线荧光光谱(XRF)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析主微量元素；(3)热电离质谱(TIMS)测定Sm-Nd同位素组成；(4)激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)进行锆石U-Pb定年。

研究结果部分，"4.1. San Feliciano系统的岩石学特征"显示SFPS主要由二长岩/石英二长岩组成，含斜长石(60%)、钾长石(25%)和少量石英(1-5%)，暗色矿物以角闪石(10%)和单斜辉石为主，具有典型的I型花岗岩特征。"4.2. 全岩地球化学"数据表明岩体SiO₂含量为52-66 wt%，具有钙碱性到钾玄岩的演化趋势，富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE)，显示大陆弧岩浆特征。"4.3. Sm-Nd同位素"分析获得εNd值为+2.0至+3.6，模式年龄约0.5 Ga，指示岩浆主要来源于亏损地幔。"4.4. U-Pb年代学"确定岩体结晶年龄为83-69 Ma，锆石核部还记录了1400-740 Ma的继承年龄，反映古老地壳物质的混染。

在讨论部分，研究人员提出SFPS形成于法拉隆板块向北美板块俯冲的构造背景。晚白垩世时期，俯冲板片脱水导致上覆地幔楔部分熔融，产生的岩浆在上升过程中经历了分离结晶(AFC)和地壳混染，最终在中上地壳就位形成SFPS。这一发现完善了对COIB时空演化的认识：东部岩体(80-70 Ma)和西部SFPS(83-69 Ma)代表早期俯冲相关岩浆活动，而西部始新世岩体(43-32 Ma)则与板片回撤有关。

该研究的重要意义在于：首次系统揭示了SFPS的成因机制和构造背景，为理解墨西哥西部晚白垩世岩浆活动提供了关键年代学和地球化学约束；建立的壳幔相互作用模型对区域成矿规律研究具有指导意义；发现的岩浆迁移规律为重建中美洲科迪勒拉造山带的演化历史提供了新证据。这些认识不仅具有重要理论价值，也对区域矿产资源勘探具有实际指导意义。