中国地质期末作业.doc

1关于埃达克岩的定义Kay(1978)在美国阿留申群岛中的Adak岛上发现了一套镁质安山岩，这套岩石具有与普通弧火山岩明显不同的地球化学特征，它富集大离子亲石元素，具有高的Sr/Y比值，是由消减洋壳熔融产生的长英质熔体和地幔橄榄岩低程度的反应形成的Defant(1990)通过进一步研究将Kay所研究的这套岩石命名为埃达克岩根据该定义，埃达克岩是与年轻 (≤25Ma)、热的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该岩石具有如下 特征:为中酸性岩石，岩石组合为岛弧安山岩，英安岩，流纹岩；基性端元缺失，斑晶主要是斜长石，角闪石和黑云母；副相为磷灰石，锆石，榍石及钛磁铁矿；w(SiO )≥56%，w(Al O )≥15%，通常w (MgO) <3% (很少大于6%)，Na2O高(3.5wt.%≤Na2O≤7.5wt.%)，低 KO/NaO(~0.42wt.%)， Fe2O3+MgO+MnO+TiO2含量(~7wt.% )，高 Mg (~0.51wt.%)，高Ni(24ppm )和Cr(36 ppm )含量 同岛弧安山岩一英安岩一流纹岩系列(ADRs)相比，亏损高场强元素(HFSE)，富集大离子亲石元素和轻稀土，强烈亏损重稀土和Y，低Y（≤18ppm）和HREE(Yb≤1.9ppm)含量，表明埃达克岩的岩浆源区石榴石稳定存在；但Sr含量很高(很少低于400ppm，最高可达3000ppm)，无 Eu负异常，说明埃达克岩岩浆源区无斜长石残余；Sr/Y比值（>40）和La/Yh比值（>20）较高，87Sr/86Sr比值通常小于0.704。

Defent在2002年重新解释了adakite的定义时指出：“adakite”只是一个一般意义上的术语，指的是具有 adakite地球化学特征的那些岩石，而没有特定的构造含义 董申保和田伟认为，Defant等的定义没有涉及产于埃达克岛的这类岩石的某些重要特征，“如Mg#，以及某些微量元素如Cr、Ni等在岩浆过程中的地位”实验证实，此类特征正是埃达克岩形成时俯冲板块与上覆地幔楔相互作用的标志虽然此后Drummond等又有所述及但仍认为高Mg类型不是埃达克型而是过渡的埃达克型 Yogodzinski等在长期研究Aleutian西部地区火山岩系的基础上对埃达克岩的特征作了进—步阐述把原称的埃达克岩重新命名为Mg质安山岩以加重其来自橄榄岩的高MgO如高Cr，高Ni的原生特征，以别于Defant和Drummond基于于板块重熔的微量元素特征的定义强调了埃达克岩是板块重熔熔浆和地幔楔相互作用的产物在Aleutian西带中，进一步又分出 Adakite型和Piip型两类迄今为止，埃达克岩的定义仍在争论之中，尚未统一 2关于埃达克岩分类 埃达克岩概念提出后，一些学者对埃达克岩与具有埃达克质的岩石进行了分类。

例如，Sheppard等 (2001)将埃达克岩分为来自板片的埃达克岩和来自地壳的埃达克岩；Martin和Moyen（2003）将埃达克岩分为埃达克岩和低硅埃达克岩，高硅埃达克岩（与<3.3Ga的TTG组分完全相同）：SiO2>60%，低MgO(0.5wt.% ~4wt.% )，CaO +Na2O(<11 wt.% )．Sr(<1100ppm)低硅埃达克岩(与太古代的赞岐岩和Closepet —type granites组分非常相似）：SiO2<60%，高MgO (4wt.% ~9wt．% )，CaO + Na2O(> 10 wt.%)，Sr (>1 000ppm)低硅埃达克岩和高硅埃达克岩在化学成分上或矿物学上有所区别，但本质的区别在于它们的源区和岩石学成因，高硅埃达克岩的来源主要是消减洋壳，该消减洋壳产生的熔体在上升并通过地幔楔的过程中与橄榄岩发生作用，低硅埃达克岩的来源主要是橄榄质的地幔楔熔融产生，该橄榄质的地幔楔的组分先前受到长英质板片熔体的作用Yogodzinski等 (1995)强调了埃达克岩板块重熔熔浆和地幔楔相互作用的产物，进一步又分出 Adak型和Piip型两类 张旗归纳了各种不同产状，不同特征的埃达克岩，按照NaO和K2O含量及比值不同，将埃达克岩分为低钾，中钾，高钾，超钾质型4类，并将上述4类出露最典型的地区其分别将其命名为西湾型、埃达克型、华北型和可可西里型。

上述4类中，西湾型和埃达克型属于O型埃达克岩；华北型和可可西里型为C型埃达克岩 埃达克质（adakitic）岩又分为低Mg埃达克质岩和高Mg埃达克质岩前者是加厚下地壳部分熔融成因（Wang et al., 2007; He et al., 2011），后者是拆沉榴辉岩相下地壳部分熔融熔体与地幔相互作用获取了更多地幔橄榄岩的Mg而形成的产物 (Gao et al., 2004; Xu et al., 2006; Huang et al., 2008) 3关于埃达克岩成因模型 “Adakite”概念提出来之后受到广泛关注最初，人们认为埃达 克岩仅形成在年轻（≤25Ma）且尚未冷却的大洋板块俯冲汇聚带随后的研究表明埃达克岩也可以形成于相对较老(>25Ma)且较冷的 正在俯冲的洋壳，它们有着特殊的构造环境：低角度俯冲(Gutscher et a1．，2000；Beateta1．，2001；Bout— doneta1．，2002)，俯冲过程的初期(sajona et a1，1993)、俯冲碰撞阶段 (Sajona et a1，1994；2000)、因俯冲板块撕裂而产生的板块窗 (Yogodzinski et a1．，2001；Calmus et a1．，2003)等这些特殊的构造环境均可降低古老板片的熔融温度，使板片发生熔融产生埃达克岩。

此外，一些学者也提出了关于埃达克岩 的成因模型例如，Gutscher(1999)根据中安第斯平卧消减区和北安第斯地区埃达克岩的研究提出了“冷板片平卧消减地幔加热熔融”的解释模型，认为较老(>50Ma)、较冷的消减板片由于浮力作用，可在大约80km的深度的楔状软流圈地幔中近似水平消减并逐渐加热而 发生熔融Beate(2001)也认为该模型可以诠释厄瓜多尔南部中新世 一上新世的Qiumsakacocha火山的埃达克质岩浆的成因Yo- godzinski及其同事们则结合阿留申群岛与堪察加半岛北段交汇地区的冷板片消减区的构造背景及其演化，提出“撕裂板块边缘熔融”模型来诠释埃达克岩的成因”，(Yogodzinski et a1.1995，2001；Yogodzinski and Kelemenn，1998) Gromet，Atherton等人先后在北美两部的半岛山脉中、秘鲁的Bhnca岩浆岩中和新西兰发现有玄武质下地壳熔融形成的埃达克岩这类埃达克岩的Mg一般小于0.5，地球化学特征与斜长角闪岩在实验室较高压力f1．0.40 Gpa) 条件下熔融形成熔体的成分一致并其成分点的分布与地幔AFC演化线不具有相关性。

但与地壳AFC演化线具有明显的相关性这表明新底侵的玄武质下地壳熔融形成埃达克质岩石不受地幔AFC的影响胆明显受到地壳AFC的影响Richards等(2007)和 Moyen等 (2009)也指出铁镁质岩浆的含水(包括闪石)或高压(包括石榴石)结晶分异作用也能形成埃达克岩 4关于埃达克岩的地球化学特征 埃达克岩是—套侵入岩或火山岩，岩石类型包括安山岩、英安岩、流纹岩或英云闪长岩和奥长花岗岩其矿物学特征是：埃达克岩的岩相学有一定变化斜长石是普遍存在的矿物相，角闪石在所有样品中常见但富Mg种类较多斜方和单斜辉石亦是常见组分，黑云母和不透明矿物也常出现常见的矿物组合是斜长石和角闪石(山或者没有黑云母、辉石和不透明矿物)在硅碱上，埃达克岩—般投影在上述包括的各种岩石类型区域内按照岩石系列划分和 SiO2—K2O图，其属于亚碱性系列 Defant和Drummond(1990)用La/Yb对Yb强调与正常的弧岩石相 比，埃达克岩中的重稀土相对轻稀土强烈亏损Defant和 Drummond(1993)又用Sr/Y对Y图来突出石榴石的分异(产生高 Sr/Y、低Y岩浆 )和正常拉斑到钙碱性岩石中斜长石的分异 (产生低 Sr/Y、正常到高Y岩浆)。

自此，这两个图就被众多学者广泛地用于判别埃达克岩和源区性质的标准 中国东部的大多数埃达克质岩具与俯冲洋壳熔融产生的埃达克岩非常相似的地球化学特征,即SiO2≥56%,Al2O3≥15%，MgO通常＜3%(很少＞6%)，低重稀土元素和Y(如Y≤18ppm,Yb≤1.9ppm)，高Sr(大多数＞400 ppm)、Sr/Y、Mg#等,但也有差别,如中国东部的埃达克岩显著的富钾.这些地球化学特征中高Sr/Y、高Mg#和富钾等地球化学特征引起了学者们的广泛关注，一些学者就其起源进行了深入的研究　 C型埃达克岩是中国学者提出的具有类似典型（钠质）埃达克岩地球化学特征（低HREE，Y以及高Sr/Y和La/Yb）的钾质中酸性火成岩（张旗等，2001，2008）C型埃达克岩概念提出后十余年间中外学者对其成因仍然持有明显的分歧（Defant et al.，2002；葛小月等，2002；续海金和马昌前，2003；汪洋，2007，2011；Xiao and Clemens，2007；Moyen，2009；汪洋和程素华，2010a，b；程素华和汪洋，2011；张旗，2011；黄方和何永胜，2010；熊小林等，2011）。

最近张超等（2012）提出：含水的中基性大陆下地壳在 1.0~1.2 GPa中等压力下的失水部分熔融可以形成具有富钾特征的C型埃达克岩熔体该成岩模式对于传统认为C型埃达克岩形成于高压（>1.5 GPa）的认识是一个挑战；其立论基础是：（1）中国东部大陆下地壳是中基性的，SiO2在50%~60%之间，岩性以斜长角闪岩为主；（2）中基性的斜长角闪岩在1.0~1.2 GPa压力下失水部分熔融的残留相含有20%以上的石榴子石，同时斜长石是不稳定的，所以与残留相平衡的酸性熔体具有埃达克岩的地球化学特征；（3）钾在斜长角闪岩的部分熔融过程中表现为强不相容元素，因此K2O含量为1%的源岩在熔融程度（体积分数）为20%~30%的情况下可以形成高钾（3.5%~5%）的中酸性熔体 5存在问题 尽管埃达克岩的研究已取得了上述进展，无论是板内环境还是板块汇聚环境，无论产于新生代的岛弧带中还足与蛇绿岩伴生的埃达克岩，仍然存在着有待解决的重要问题埃达克岩系总体来说足镁铁质地壳和地幔的相互作用，包含交代、同化、结晶分异作用等的地幔AFC作用，尽管玄武质源岩的部分重熔起着重要作用，但不应忽视地幔橄榄岩的加入，这一由地幔AFC作用所形成的杂化熔液演化过程是比较复杂的，地质成因中与地壳重循环有夫的拆沉作用和板块俯冲作用的实验和形成机理的研究目前仍处于初步阶段，在讨论其形成时的地质成因时，切勿以偏概全，切忌在缺少充足的地质依据时，以某些推论来概括其全地质演化进程。

埃达克岩作为—类岛弧型岩浆岩，具有明确岩相学、岩石成冈及大地构造环境，它们可以作为地壳形成过程中，地壳与地幔相互作用的一种见证或许，统一埃达克岩的概念就像其它岩石学术语一样，既无必要也不可能而其岩石成因、形成的构造机制以及成矿作用的研究则是最重要的，关键是实验岩石学在高温高压实验方面的突破 张旗认为可以按照K2O的含量和 Na 2O／K2O的比值进一步将埃达克岩分为低钾，中钾，高钾和超钾质四类低钾埃达克岩贫钾富钠与蛇绿岩相伴，代表初始熔融形成的埃达克岩：中钾 (钙碱性 )埃达克岩 (Na 2O／K2O>2)，环太平洋埃达克岩大多属于这一类。