伊朗西北部发现约1亿年前的古老火山系统 为消失的远古海洋提供新线索

科学家在伊朗西北部发现了一套此前未被明确识别的古老火山系统，其形成时间可以追溯到约1.01亿至9700万年前。这一发现不仅揭示了该地区此前被忽略的地质历史，也为重建古老海洋的消亡过程以及中东地区的形成提供了新的证据。

这套火山系统被研究团队命名为“阿塞拜疆大陆岩浆弧”（Azerbaijan Continental Magmatic Arc）。研究由土耳其伊斯坦布尔技术大学牵头，成果发表于地球科学期刊《Geoscience Frontiers》。研究表明，这套岩浆系统形成于白垩纪晚期，与新特提斯洋（Neo-Tethys Ocean）的演化密切相关。新特提斯洋曾是连接多个大陆板块的重要古海洋，其逐渐闭合并最终消失，对今天的东地中海、中东和西亚地区的地质结构产生了深远影响。

这套古老火山系统之所以长期未被识别，主要是因为此后发生的一系列地质变化掩盖了原始记录。板块构造运动使岩层发生变形，长期侵蚀不断改变地表结构，部分岩石则被后来的地质沉积覆盖。此外，始新世时期发生的较年轻岩浆活动进一步混淆了不同年代岩石留下的地质证据，使研究人员难以辨认出白垩纪晚期形成的独立岩浆系统。

此前，对伊朗岩浆活动历史的研究主要集中在桑南达—锡尔詹岩浆弧（Sanandaj-Sirjan Magmatic Arc）和乌鲁米耶—多赫塔尔岩浆弧（Urumieh-Dokhtar Magmatic Arc）。此次发现的阿塞拜疆大陆岩浆弧则是另一套此前未被明确识别的地质系统。它的存在意味着，伊朗西北部的地质演化过程比此前认识的更加复杂，也为科学家重建阿拉伯板块与欧亚板块碰撞之前的地质环境提供了新的依据。

研究团队对伊朗西北部多个地点的火山岩和深成岩进行了调查，重点研究了锡亚赫切什梅—霍伊—米绍—大不里士断裂带（Siah Cheshmeh-Khoy-Misho-Tabriz Fault）附近的岩石。

火山岩通常由喷发到地表的熔融物质冷却形成，而深成岩则是在地下由岩浆缓慢冷却结晶形成。尽管形成环境不同，这两类岩石都能够保存有关古代岩浆活动的重要信息，帮助研究人员判断岩浆的来源、形成时间以及当时的板块构造环境。

为了确定这些岩石的年代，研究人员采用了锆石铀—铅定年法。锆石晶体能够保存形成时的放射性同位素信息，因此是地质年代测定中常用的重要材料。团队还分析了岩石中的铪同位素，以追踪岩浆的物质来源，并通过全岩地球化学分析研究岩石的化学组成。

多种分析结果相互印证，显示这些岩石具有大陆岩浆弧的典型特征，与古代海洋板块向大陆板块之下俯冲的地质过程相符。

在俯冲过程中，一块构造板块会逐渐沉入另一块板块之下。随着板块下沉，相关的热力学和化学过程能够促使地幔及周围岩石发生部分熔融，形成岩浆。岩浆向上运移后，一部分可能喷发到地表，形成火山岩；另一部分则留在地下冷却，形成深成岩。通过研究这些岩石，科学家能够反推出数千万年前甚至上亿年前的板块运动情况。

此次研究的重要意义在于，它为新特提斯洋演化过程中一段此前缺乏充分记录的历史提供了新的地质证据。新特提斯洋的闭合并不是一个简单、连续的过程，而是涉及多个板块之间复杂的俯冲、迁移和碰撞。识别出新的岩浆弧，有助于科学家进一步确定当时的板块边界位置，以及不同区域的地质活动发生在什么时间。

研究还指出，锡亚赫切什梅—霍伊—米绍—大不里士断裂带可能具有比此前认识更重要的构造意义。由于许多相关岩石都分布在这条断裂带附近，研究人员提出，它可能标记着新特提斯洋构造系统重新组织过程中形成的一条重要构造边界。

如果这一判断得到进一步证实，这条断裂带将有助于科学家更准确地重建伊朗西北部的地质结构，并解释不同岩浆活动区域之间的空间关系。不过，研究人员目前仍将这一解释视为有待进一步检验的假说，而不是已经完全确定的结论。

另一个值得关注的问题是，这套古老岩浆系统的活动时间似乎相对短暂。研究团队提出，俯冲板块的运动方式变化可能是其中的原因之一。

一种可能的机制是俯冲板片后撤，即正在下沉的板块逐渐向后退缩，从而改变上方地幔的流动状态以及岩浆形成的位置。另一种可能性是岩浆弧迁移，即随着板块运动和构造环境发生变化，火山与岩浆活动的主要区域也随之转移。这些过程都可能影响岩浆系统的持续时间及其空间分布，但目前仍需要更多证据才能确定它们在阿塞拜疆大陆岩浆弧形成和消亡过程中分别发挥了多大作用。

这项研究由多个国家和地区的科研机构合作完成。参与单位包括中国科学院青藏高原研究所、中国科学院新疆生态与地理研究所、瑞士苏黎世联邦理工学院、土耳其卡拉代尼兹技术大学，以及伊朗达姆甘大学等机构。研究团队通过整合地质年代、同位素和地球化学证据，识别出了这套被后期地质活动掩盖的古老岩浆弧。

相关论文题为《阿拉伯—欧亚碰撞带中缺失的白垩纪晚期岩浆弧：来自伊朗西北部的锆石年代学、铪同位素与地球化学约束》，由阿里·穆罕默迪、哈迪·沙法伊·莫加达姆、阿马内·卡维—菲鲁兹、安娜·莱希曼、蔡福龙和丁林等研究人员共同完成，于2025年11月3日发表于《Geoscience Frontiers》。

总体而言，这项发现并不意味着伊朗地下存在一座仍在活动的火山，也不是说研究人员发现了一个即将喷发的火山群。它所揭示的是一套形成于约1亿年前、后来被板块运动、侵蚀和沉积过程掩盖的古老岩浆系统。

对于地质学家而言，这些岩石就像一份残缺但仍可解读的历史档案。通过分析其中保存的年代与化学信息，研究人员能够逐步还原新特提斯洋闭合之前的板块运动，并进一步理解今天中东和西亚地区复杂地质结构的形成过程。