碱性Talzast穹隆（摩洛哥中阿特拉斯）中单斜辉石地球化学与环带结构作为成岩条件指示剂的研究

为解决碱性火山岩结晶条件与岩浆演化过程的关键问题，研究人员以摩洛哥中阿特拉斯Talzast穹隆为研究对象，通过单斜辉石(Cpx)地球化学与环带分析，揭示了三种岩浆储库（深部?27 km、中部?10 km、浅部?2 km）的存在及多期次岩浆补给-混合过程，为理解SiO2不饱和岩浆系统的分异机制与粗粒-伟晶岩成因提供了新证据。

　　

在摩洛哥中阿特拉斯山脉的火山岩省，碱性岩浆活动形成的Talzast穹隆以其独特的环带结构和罕见的粗粒-伟晶质岩石组合吸引了研究者的目光。这一区域自中新世以来经历了复杂的岩浆演化，但关于其岩浆通道系统与结晶条件的关键问题长期悬而未决：为何穹隆边缘是细粒的ankaratrite（橄榄石霞石岩），而核心却发育粗粒至伟晶质的talzastite（霓辉岩）？这些岩石的成因与岩浆分异过程有何关联？

为解决这些问题，来自穆罕默德五世大学等机构的研究团队对Talzast穹隆开展了系统的矿物学与地球化学研究。他们发现，穹隆的三种主要岩石类型——ankaratrite、fasinite和talzastite——均富含单斜辉石(Cpx)，且这些矿物展现出复杂的环带结构。通过高精度电子探针(EPMA)分析，团队识别出三类Cpx：具反环带的Type 1（低Mg^#核+高Mg^#边）、正环带的Type 2（高Mg^#核+低Mg^#边）和无环带的Type 3。结合Cpx-熔体平衡测试与热力学计算，研究人员重建了从深部到浅部的多级岩浆储库系统。

研究采用了多项关键技术：1) 野外采样与岩相学观察，采集19件代表性样品并制备薄片；2) X射线荧光光谱(XRF)全岩主量元素分析；3) 电子探针微区分析(EPMA)获取Cpx成分；4) 基于Putirka和Wang等模型的Cpx-only与Cpx-liquid热力学计算，估算压力(0.04-14.73 kbar)和温度(1008-1233°C)。

研究结果揭示了三个关键发现：

1. 岩浆储库系统：Cpx环带特征与热力学计算表明存在三级储库——深部储库（?27 km，4.0-8.7 kbar）形成Type 1 Cpx核，中部储库（?10 km，0.5-3.5 kbar）发育Type 2 Cpx，浅部储库（?2 km，0.03-0.5 kbar）完成最终结晶。
2. 岩浆过程解析：Type 1的反环带反映原始岩浆注入演化熔体引发的混合事件，而Type 2的正环带记录封闭系统的分异过程。
3. 粗粒岩成因：talzastite作为最分异产物，其伟晶结构归因于挥发分富集促进晶体快速生长，地球化学趋势显示其通过橄榄石、Cpx、霓石(Nph)等矿物的分离结晶从ankaratrite演化而来。

这项发表在《Journal of African Earth Sciences》的研究首次明确了Talzast穹隆的多层岩浆系统架构，为理解碱性岩浆的跨地壳演化提供了典型案例。其意义在于：1) 提出Cpx环带可作为识别岩浆补给事件的可靠指标；2) 证实粗粒-伟晶岩可通过原位分异形成，修正了前人关于talzastite的矿物学定义（主要组分为霓石+透辉石-铁铝透辉石）；3) 揭示了挥发分在促进粗粒结构形成中的关键作用，这对全球类似碱性岩体的成因研究具有启示价值。研究结果不仅丰富了中阿特拉斯岩浆省的理论框架，也为探索大陆板内碱性岩浆活动的动力学机制提供了新视角。