埃达克岩、TTG岩系与赞岐岩的地球化学特征及其构造意义

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1、综述埃达克岩、TTG岩系与赞岐岩的地球化学特征及其构造意义近几十年来，随着对中酸性岩浆岩的深入研究，特别是结合板块构造理论和大陆动力学研究，还有利用更加发达的分析测试技术取得的成果，国内外学术界在中酸性岩领域取得了长足进步。一些新兴的中酸性岩名词也随即成为了学术界研究的焦点。其中埃达克岩、赞岐岩与TTG岩系都成为近些年地质学家们津津乐道的研究对象，它们都在现代地质科学研究中表现出各自不可替代的作用与优势。通过查阅相关文献资料，对它们的定义、特征、研究程度、成因与构造环境指示意义等作了简要的总结。下面将分别介绍埃达克岩、赞岐岩与TT

2、G岩系的岩石学、岩石地球化学和构造意义等方面的特征。1埃达克岩1.1埃达克岩的发现与定义20世纪70年代，Kay在美国阿留申岛弧火山链西部的Adak岛发现了一些特殊的镁质安山岩，它以很高的Mg含量、明显低的FeO*/MgO比值以及很高的Sr含量和Sr/Y、La/Sr比值区别于常见的岛弧安山岩。Defant（1990）将Kay在Adak岛发现的显生宙板片熔融事件相关的岛弧火山岩组合称为埃达克岩（adakite），其主要矿物组合为斜长石和角闪石，可以出现黑云母、辉石和不透明矿物。该概念提出后引起了国际地质学行业的广泛关注。埃达克岩没有

3、明显的岩相学标志，根据Castillo（2006）的归纳，它包括一系列火山岩和侵入岩。从初始熔体形成的富硅贫镁的中酸性岩（DefantandDrummond，1990）到板片熔体与地幔楔平衡形成的富镁安山岩（Kay，1978），再到熔体交代的地幔楔熔融形成的富镁安山岩（Martinetal.，2005）都属于埃达克岩的范畴。1.2埃达克岩的地球化学特征埃达克岩最初指的是发育于岛弧地区年轻的（＜25Ma）大洋板片熔融产生的具有特定地球化学特征的一套中酸性侵入岩或火山岩。因此，埃达克岩一开始命名是与构造环境相联系的。其地球化学标志是：

4、SiO2≥56%、w(Al2O3)≥15%、w(MgO)＜3%（很少＞6%）；高Sr（＞400μg/g）、低Y和Yb（分别＜18μg/g和1.9μg/g）；LREE富集，Eu无异常；87Sr/86Sr比值常小于0.704。此外，埃达克岩还具有如下特征：富钠，一般Na2O＞K2O，Na2O含量约4％，K2O含量约1～2％；高场强元素（如Nb、Ta、Zr、Hf、Ti、P等）含量较低，具有正的Eu和Sr异常；其87Sr/86Sr比值常小于0.704（DefantandDrummond，1990）。1.3埃达克岩的形成环境埃达克岩概念提出

5、以后，人们确实在很多新生代岛弧中发现了该类岩石。如：阿留申群岛的Komandorsky、美国西北部的Cascade与St.Helens、安第斯的Austral、墨西哥的Baja、中美洲的Panama和CostaRica、智利的CerroPampa、菲律宾、日本西南部、俄罗斯堪察加等地区（Martin，1999）。然而随后的研究发现不只年轻的、热的俯冲板片可以形成埃达克岩。Atherton等（1993）在研究秘鲁科迪勒拉Blanca岩基时发现，该岩基具有与埃达克岩类似的地球化学特点，但很难用俯冲板片熔融来解释，而应当是底侵玄武质下地

6、壳熔融形成的；Yumul等（2000）通过对菲律宾吕宋岛弧后地区埃达克岩的研究发现，此处的埃达克岩与板块俯冲无关，应来源于含石榴石的角闪质下地壳的部分熔融；Sheppard等（2001）对澳大利亚西北部古元古代花岗岩的研究也发现，该区的部分花岗岩来自于下地壳的部分熔融；Kay等（2002）指出，安第斯埃达克岩有许多也是地壳加厚形成的。因此，国外早已认识到埃达克岩可以形成于不止一种构造环境。张旗（2001）对中国东部中生代具有埃达克岩地球化学特征的岩石进行了探讨，提出是加厚地壳的下地壳部分熔融形成的观点。由此可见，埃达克岩在后来的定

7、义中不再与构造环境相捆绑，而是依据地球化学特征命名。张旗（2003）在讨论埃达克岩的定义与构造环境相结合的做法上明确态度—“不合适”：对原先的定义进行“扩大化”是必然的，是科学发展和进步的表现。野外观察和实验研究表明，埃达克岩可以形成在多种构造环境，板块消减带、底侵玄武岩和加厚下地壳的部分熔融都可以形成具有埃达克岩地球化学特征的中酸性岩石。埃达克岩的地球化学特征反映的是岩浆形成的物理化学条件。结合实验岩石学成果，高Al和Na表明其源区由玄武质岩石组成，高Sr和低Y及HREE表明部分熔融时压力较高，残留矿物中有富Y和HREE的石榴石

8、，而富Sr的斜长石很少或不存在。1.4埃达克岩的分类与成因1.4.1埃达克岩的形成环境分类与成因Sheppardetal.（2001）最先对埃达克岩进行了分类，分为来自板片的（slab-derived）埃达克岩和来自地壳的（crustally-de