深部过程对埃达克质岩石成分的制约

埃达克岩、太古宙TTG和中国东部广泛出露的燕山期埃达克质中酸性火山.侵入岩在岩石地球化学特征方面有许多相似之处,也有一些显著的差异。与典型的埃达克岩相比,太古宙TTG具有相对高Si和低Mg#的特点;中国东部埃达克质岩石多表现为低Mg#贫Al2O3和高K特征。埃达克岩相对高Mg#是由于俯冲洋壳部分熔融产生的原生埃达克岩熔体受到了地幔橄榄岩的混染,太古宙TTG多无明显的地幔混染印记,反映其可能主要形成于下地壳底侵玄武岩的部分熔融,而与洋壳俯冲没有直接联系。中国东部埃达克质岩石相对低Mg#富K,暗示其可能是下地壳底侵玄武岩部分熔融或拆沉-熔融的产物,而幔源富钾熔体的混合、壳内分异和混染过程都有可能影响其成分特征。中国东部部分地区的高镁埃达克质岩石可能揭示了下地壳拆沉-熔融和地幔混染过程。钾质埃达克岩的源区可能是被小比例软流圈熔体交代富集的底侵玄武岩层(增厚的下地壳)。结合燕山期岩浆作用和构造转换的特点来看,埃达克岩的形成是中国东部晚中生代岩石圈强烈减薄和大规模岩浆作用产物的一部分,这一重大构造体制的转换可能与地幔柱上涌对岩石圈的侵蚀和导致的伸展作用有关。

埃达克岩成因回顾

埃达克岩最初是用来定义那些富硅、高Sr/Y和La/Yb的源于俯冲带玄武质洋壳部分熔融形成的火山岩和侵入岩.最初,人们认为埃达克岩仅形成在年青且尚未冷却的大洋板块俯冲会聚带,但随后的研究表明埃达克岩也可以形成于岛弧的一些特殊环境,在这里某些异常构造条件可降低古老板片的熔融温度.目前认为,埃达克岩涵盖了一系列的岛弧火山岩,包括原生俯冲洋壳熔体,埃达克岩-橄榄岩混合熔体以及源于板块熔体交代后地幔楔橄榄岩的熔融产物.近年来埃达克岩的研究产生了一些让人困惑的地方,其原因包括:(1)埃达克岩定义相当宽泛,并依化学特征与其他岩石相区别;(2)将含水体系下玄武岩的高压熔融实验结果作为板块熔融存在的确凿证据;而且(3)存在有与板块熔融无关的埃达克质岩.近期研究表明,埃达克质岩和许多曾被认为是埃达克岩的岩石在岛弧和非岛弧环境下均可形成,主要通过以下几种机制:镁铁质下地壳的分熔或直接是幔源低侵岩浆;高压下玄武质岩浆的结晶分异;低压下玄武岩浆的结晶分异加上相关的岩浆混合过程.这些机制在岛弧环境或非岛弧环境都有可能.尽管对埃达克岩和埃达克质岩的成因解释比较混乱,但对这些岩石的研究丰富了我们对俯冲带环境中物质循环、地壳演化和成矿作用的理解.