阿尔及利亚中东部边缘的寡新世-中新世阿尔卑斯构造演化及相关火成活动

《Journal of African Earth Sciences》：Oligo-Miocene Alpine tectonic evolution and related igneous activity along the Central-Eastern Algerian margin

北非阿尔卑斯带中新生代岩浆活动时空演化研究。通过K-Ar年代学（9-17Ma）结合构造沉积分析，揭示地中海沿岸50公里窄带内三次推覆事件（布雷达尔阶、郎根阶、托顿阶）与钙碱质岩浆侵入/喷发时空耦合。研究整合七个地质剖面，建立岩浆-沉积-构造序列模型，证实岩浆源自非洲地台基底岩浆库，并讨论了与西地中海其他构造单元的对比关系。

　　在北非的阿尔及利亚地区，中新世时期发生了一系列独特的火成活动，这些活动主要集中在地中海沿岸的一条狭窄地带，长度约为50公里。这种火成活动不仅限于阿尔卑斯造山带的外部区域，还涉及其内部构造单元。从地质学的角度来看，这些火成活动与该地区三个主要的逆冲事件密切相关，分别发生在下布迪加利亚期（Burdigalian）至中托尔顿期（Middle Tortonian）之间。通过研究这些火成岩的年代、化学组成以及它们与沉积岩层的相互关系，科学家们试图揭示阿尔及利亚阿尔卑斯造山带在阿尔卑斯海槽闭合后所经历的复杂的地质演化过程。

火成岩的形成与区域构造活动紧密相连，特别是在中新世期间，该地区的地质演化呈现出显著的阶段性特征。研究人员通过收集和分析来自阿尔及利亚沿海地区超过800公里范围内的火成岩样本，结合生物地层学、构造地质学、地球化学和年代测定等多方面的数据，提出了一个综合性的地质模型。这一模型不仅涵盖了火成活动的时间分布，还揭示了其与沉积岩层之间的空间关系，以及这些活动如何受到区域构造变化的影响。此外，这些研究还为理解整个地中海西部地区中新世火成活动的分布提供了重要的参考。

在阿尔及利亚的北非阿尔卑斯造山带中，火成活动主要表现为中新世（Langhian至Tortonian）的钾质钙碱性岩浆侵入，以及更晚的（Messinian至新近纪）碱性玄武岩喷发。这些火成岩不仅横穿了阿尔卑斯造山带的内部和外部区域，还延伸至非洲前陆地带。这种广泛的火成岩分布表明，该地区的地质演化过程涉及多个阶段的构造活动和岩浆活动，而这些活动在空间和时间上的分布则进一步反映了区域地质构造的复杂性。

研究人员发现，在不同构造阶段之间，存在显著的沉积作用。这些沉积作用不仅记录了火成活动的时间序列，还提供了关于岩浆活动与沉积环境相互作用的重要信息。例如，在火成岩侵入之后，沉积岩层的形成和堆积可能受到岩浆活动的影响，这种影响可能表现为沉积物成分的变化、沉积速率的调整，甚至是沉积环境的改变。通过分析这些沉积岩层的特征，科学家们能够更准确地重建中新世期间阿尔及利亚地区的地质历史。

火成岩的化学组成和同位素特征是理解其形成机制和演化路径的关键。通过对火成岩样本的地球化学分析，研究人员发现，这些岩石的成分变化不仅反映了其来源的多样性，还揭示了岩浆活动在不同时间阶段的演化趋势。例如，一些火成岩样本显示出与洋中脊玄武岩（MORB）相似的特征，这可能表明它们与地幔柱活动或海底扩张有关。而另一些火成岩则具有明显的钙碱性特征，这可能与俯冲带相关的岩浆活动有关。此外，火成岩中还包含了超钾质成分，这进一步表明了该地区复杂的岩浆演化过程。

研究还强调了火成岩与区域构造活动之间的密切联系。在中新世期间，阿尔及利亚地区的构造演化经历了多个阶段，包括逆冲作用、碰撞和后碰撞构造活动。这些构造活动不仅影响了火成岩的分布，还可能控制了其化学组成和演化路径。例如，在逆冲作用过程中，地壳的缩短和增厚可能导致了地幔物质的上涌，从而促进了岩浆的生成和喷发。而在碰撞之后，地壳的稳定状态可能使得岩浆活动逐渐减弱，最终演变为与板块内部活动相关的火成作用。

在对阿尔及利亚沿海地区七个主要火成岩区的综合研究中，研究人员通过构建合成岩石地层柱，展示了火成活动与沉积岩层之间的关系。这些岩石地层柱不仅反映了火成岩的年代分布，还揭示了它们在沉积序列中的位置和相互作用。例如，某些火成岩体直接侵入到沉积岩层中，形成了明显的火成-沉积接触面，这种接触面的特征对于理解火成活动的时空分布具有重要意义。

此外，研究还指出，这些火成岩的形成与区域构造活动的时间序列密切相关。在三个主要的逆冲事件之间，火成岩的侵入和喷发呈现出明显的阶段性特征。例如，在17 Ma时，火成活动达到一个高峰，随后在15 Ma和9 Ma时，火成活动逐渐减弱。这种时间上的变化可能与地壳的构造演化过程有关，例如地壳缩短、岩石圈增厚以及地幔物质的上涌等。通过将这些火成活动的时间序列与区域构造活动相联系，研究人员能够更全面地理解阿尔及利亚地区中新世时期的地质演化过程。

在阿尔及利亚的北非阿尔卑斯造山带中，火成岩的分布和演化不仅受到区域构造活动的影响，还与古地理环境的变化密切相关。例如，中新世期间，该地区的古地理环境可能经历了从海洋环境向陆地环境的转变，这种转变可能对火成活动的分布和演化产生了重要影响。此外，火成活动的分布还可能受到地壳厚度、地幔热状态以及板块运动方向等因素的影响。

综上所述，阿尔及利亚地区的中新世火成活动是一个复杂而多阶段的过程，涉及多个构造事件和岩浆活动。通过对这些火成岩的年代测定、地球化学分析以及与沉积岩层的相互关系研究，科学家们能够更准确地重建该地区的地质历史，并揭示其在地中海西部地区地质演化中的独特地位。这些研究不仅有助于理解阿尔及利亚地区的构造演化过程，还为整个地中海区域的地质研究提供了重要的参考。