阿尔卑斯科西卡Matra断裂碳酸盐岩脉U–Pb定年与As–Sb成矿作用：对第勒尼安海裂谷阶段的约束

本研究首次利用U–Pb法对法国阿尔卑斯科西卡Matra断裂的碳酸盐岩脉进行定年（9.80±0.37 Ma），揭示该断裂与As–Sb–Fe硫化物矿化同期形成于第勒尼安弧后盆地扩张期（中新世中期），为理解科西卡岛伸展构造与第勒尼安海裂谷演化的时空耦合关系提供了关键年代学证据。

　　

在地中海构造演化的拼图中，第勒尼安海作为最年轻的弧后盆地，其形成机制一直存在争议。阿尔卑斯-亚平宁造山带东侧的科西卡岛保存了关键的地质记录，但长期以来缺乏对区域断裂系统的精确年代学约束。争议焦点集中在：断裂活动究竟对应哪一期裂谷事件？是与利古里亚-普罗旺斯盆地（Oligocene-Early Miocene）还是第勒尼安盆地（Middle Miocene-Quaternary）的扩张相关？传统观点依赖地层切割关系间接推断，而法国研究团队首次将高精度U–Pb定年技术应用于断裂带碳酸盐岩脉，为这一争论提供了直接证据。

研究人员聚焦科西卡岛Castagniccia穹隆南侧的Matra断裂（MF），该断裂切割了由中生代变蛇绿岩和变沉积岩组成的阿尔卑斯推覆堆叠体。通过多尺度分析发现：断裂核心发育含As–Sb–Fe硫化物的碳酸盐岩脉，微构造观察显示其形成于伸展环境。采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）对碳酸盐矿物进行原位U–Pb定年，获得9.80±0.37 Ma的加权年龄（Tortonian期），明确将断裂活动限定在第勒尼安盆地裂谷阶段。

关键方法

1. 野外5 km²尺度构造解析，采集断层产状、擦痕等运动学指标
2. Win_Tensor软件进行古应力场反演
3. 碳酸盐岩脉显微结构电子探针（EPMA）分析
4. LA-ICP-MS原位U–Pb定年（采用国际标样校准）

主要结果
地质背景
科西卡阿尔卑斯带由侏罗纪-白垩纪利古里亚-皮埃蒙特洋壳残片组成，经历晚白垩世-始新世高压变质（榴辉岩相）和复杂折返过程。

Matra断裂特征
切割Schistes Lustrés Complex的两套构造单元：上部的Santo Pietro di Tenda变蛇绿岩单元和下部的Upper Castagniccia变沉积岩单元，断裂带发育多期碳酸盐-硫化物脉体。

年代学意义
9.80 Ma的年龄与第勒尼安海东部岩浆活动年轻化趋势（如Capraia岛8.4 Ma、Montecristo岛7.3 Ma）吻合，证实MF是弧后扩张的构造响应。相较前人提出的两阶段伸展模型（Fellin等，2005），本研究支持Gueydan等（2017）的连续伸展理论，即从渐新世到第四纪的三阶段伸展均受亚平宁板块回撤控制。

结论与意义
该研究开创性地将碳酸盐U–Pb定年应用于活动断裂的年代学约束，揭示科西卡岛在晚中新世仍经历显著伸展变形。MF的成矿作用与断裂活动同步，为理解弧后盆地流体运移-构造-成矿耦合机制提供了新案例。成果对重建地中海复杂拼合大陆边缘的动力学模型具有重要价值，相关方法可推广至其他造山带断裂系统研究。论文发表于《Journal of Geodynamics》，为构造-成矿年代学交叉研究树立了典范。