Geosci. Front. | 洋内弧如何实现古老陆壳再循环？来自科希斯坦岛弧太古宙—中生代锆石的证据

本文以巴基斯坦北部科希斯坦岛弧为研究对象，探讨洋内弧如何实现古老陆壳物质的再循环。传统观点认为洋内弧主要由新生地壳构成，但该岛弧中古老锆石的发现对此提出挑战。研究背景指出，尽管已知该弧存在壳幔相互作用，但混入的陆壳物质属性、物源及空间分布规律尚不明确。研究目的旨在通过分析前弧至弧根部的幔源镁铁—超镁铁质堆晶岩（铬铁矿和辉长苏长岩），利用锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和微量元素地球化学，揭示古老陆壳物质的来源、路径及再循环机制。结论显示，这些岩石中捕获了年龄跨度约2523 Ma至122 Ma的太古宙—中生代锆石，其岩浆成因特征和地球化学数据表明，它们源自环冈瓦纳地体（如印度克拉通）。这些锆石通过沉积物俯冲进入地幔楔，随后被弧岩浆捕获。研究证实科希斯坦岛弧是一个由新生幔源组分和再循环陆壳物质共同构成的复合弧体系，并提出了古老锆石在地幔中长期保存、活化及被多期岩浆裹挟的再循环模型，完善了俯冲带地壳生长与再循环理论。