关于埃达克岩形成机理探析

《关于埃达克岩形成机理探析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、关于埃达克岩形成机理探析　　摘要：埃达克岩是一类中酸性富钠的火成岩，包括英云闪长岩，奥长花岗岩，安山岩，英安岩和流纹岩，分布于环太平洋TTD，太古代TTG以及中国东部燕山期花岗岩。埃达克岩的标志性特征是其极度亏损重稀土元素，常用La/Yb比值作为其鉴定标准。按照其形成环境可以分成两类：O型（洋壳向陆壳俯冲）与C型（大陆下地壳的部分熔融）。埃达克岩的多样性则是由于构造环境的差异（消减带或下地壳）、源岩性质的差异（基性岩或酸性岩）、压力的差异（地壳厚度的大小）以及围岩的差异（与地幔或地壳发生混合作用）造成的。关键字：埃达克岩，构造环境中图分类号：P313文献标识码：A文章编号：埃达克岩的定义是

2、从地球化学的角度出发的。它的成分上具有以下特点：属于中酸性火成岩（SiO2≥56%，Al2O3≥15%），富Na(3.5%300ppm)，87Sr/86Sr通常小于0.704，无明显的Eu异常。亏损重稀土元素(HREE)，Yb≤1.8ppm,Y≤18ppm。我国学者张旗[1]根据埃达克岩的形成环境及地球化学特征将埃达克岩分为6类，如下:Table1Comparisonbetweendifferenttypesof9adakite表1：埃达克岩的分类（张旗，2004）如表1所示，埃达克岩可以分为6类，其中前两类主要形成与大洋板块向大陆板块俯冲的环境中，属于O型埃达克岩。后三类形成与大陆内部及

3、下地壳的部分熔融有关，属于C型埃达克岩。其中TTG岩套的成因争议较大：Martin强调太古宙高铝TTG与新生代板片熔融形成埃达克岩的相似性，认为太古宙TTG产于与现代埃达克岩相似的板块俯冲环境[2]。他将TTG中普遍低Mg和Ni、Cr的现象解释为地幔物质贡献小的原因（板片熔融的深度小）。与之相反，Smithies认为太古宙高铝TTG可能是古老的下地壳部分熔融形成的。一、O型埃达克岩O型埃达克岩形成于俯冲环境，相对于C型埃达克岩，其更加贫K富Na。其中按照Mg含量的不同，划分为不同的种类，Mg的含量的多少，主要取决于地幔楔混染的程度。洋壳消减至70-90km的深度时，发生部分熔融，残留物为含

4、石榴子石角闪岩或榴辉岩，从而导致其重度亏损重稀土元素。1.1埃达克岩的提出9Defant和Drummond于1990年第一次提出埃达克岩，是指与年轻俯冲大洋岩石圈有关的新生代岛弧环境中的火山岩或侵入岩，具有特殊地球化学特征的钙碱性英安质安山质火山熔岩，属于O型埃达克岩[3,4]。图1中高Al的TTD就是埃达克岩，是指年轻的大洋板块（≤25Ma）向陆壳俯冲，较热的大洋板片发生了自身熔融，形成埃达克质的岩浆，经过地幔楔的混染后，形成埃达克岩。若洋壳俯冲时，在板块发生自身熔融前就已发生脱水，这样释放出来的流体会进入地幔楔之中。由于流体的加入，使得地幔楔发生部分熔融，形成普通的钙碱性岛弧岩浆，喷发

5、至地表形成一个玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩带（BADR），即图中所示的MAINARC。因此，年龄较小（≤25Ma）俯冲洋壳要足够的热，要使俯冲板块先发生熔融。图1:埃达克岩产出的构造背景示意图（Defant和Drummond，1990）1.2平俯冲模型和撕裂板块模型学者在研究不同的地区的埃达克岩时，发现绝大部分埃达克岩处于老（冷）消减带之上（≥25Ma），为了解释这种现象，不同的学者先后提出了平俯冲[5]和撕裂板块[6]两种模型。平俯冲模型的提出是基于世界上10%的板块边界存在平俯冲现象，在平俯冲地区埃达克岩普遍发育。9如图2所示，洋壳刚开始俯冲时，俯冲的角度较大（30°），洋壳脱水，地

6、幔楔熔融，产生了普通的钙碱性的岛弧岩浆。随着俯冲作用的继续，洋壳到达软流圈，随着浮力等的作用，洋壳开始变得平缓，角度逐渐变小，直到变平，此时的温压条件，可以使板片熔融，形成埃达克质的岩浆。撕裂板块模型的提出是基于北太平洋的板块俯冲现象。此处太平洋板块向西俯冲至Kamchatka，向北俯冲至Aleutians，其间有一个转换断层带。图2:平俯冲模型的示意图（Marc-AndréGutscher等，2000）图3:撕裂板块模型的示意图（G.M.Yogodzinski等，2001）如图3所示，70B-29样品为埃达克岩样品。转换断层在Buldir下的俯冲板块中“撕出”一道裂缝，使得该处的地幔物质

7、上涌，使得热活动强烈，导致板片发生熔融，形成埃达克岩。1.3TTG岩套9在更老的TTG岩套（太古宙）中也有埃达克岩的形成，Matin认为其形成于俯冲环境，属于O型埃达克岩。如图4所示，第一个图中地温梯度很高，俯冲板块在很浅的部位即发生熔融，由于深度浅，地幔楔的温度较低且厚度小，地幔混染的程度较小，Mg含量较少，形成TTG。第二个图中地温梯度较低，但仍可以使板块发生熔融，Mg含量较高，形成普通埃达克岩。第三个图中低温梯度很