玻安巖的地球化學(xué)特征、成因及其形成環(huán)境綜述

胥曉春 陳偉男

摘要：玻安巖是以富鎂、硅及揮發(fā)組分，貧鈦為其主要特征。與大洋中脊玄武巖相比，富大離子親石元素和虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素。玻安巖來自于強(qiáng)烈虧損的地幔源，通常產(chǎn)于弧前環(huán)境。

關(guān)鍵詞：玻安巖 地幔源 弧前環(huán)境 地球化學(xué)

玻安巖首先是由日本學(xué)者Kikuchi（1890）在Chichi-Jima島發(fā)現(xiàn)一種高鎂硅飽和巖，1891年P(guān)eterson將其命名為Boninite（玻安巖）。其后又在西太平洋的若干島?。ㄈ缧驴锒嗄醽?、新幾內(nèi)亞等）中被發(fā)現(xiàn)的，隨后，在蛇綠巖中也發(fā)現(xiàn)有玻安巖類巖石的產(chǎn)出。研究玻安巖，這對(duì)確定與其伴生的巖石的構(gòu)造環(huán)境有重要的意義。

1.玻安巖的地球化學(xué)特征

玻安巖是一種按地球化學(xué)意義上的分類。該類巖石是一種富Si、Mg和揮發(fā)組分、貧Ti的火山巖。目前，對(duì)于玻安巖的定義標(biāo)準(zhǔn)還沒有達(dá)到完全統(tǒng)一。國際地科聯(lián)（IUGS）[1]將其定義為：w（SiO2）>53%，w（MgO）？8%和w（TiO2）>0.5%；Crawford et al.[2]對(duì)玻安巖定義為SiO2<53%，同時(shí)Mg#>0.6，或者主要來源于具有這些地球化學(xué)特征母巖漿的一類火山巖。Hickey[3]等對(duì)玻安巖的定義為w（MgO）變化范圍大（9%-25%），w（SiO2）下限略低（52%-60%），TiO2的平均含量為0.2%，Mg#值可高達(dá)0.55-0.83，同時(shí)還具有Ni、Cr含量高（Ni=300×10-6-900×10-6，Cr=100×10-6-450×10-6），富含揮發(fā)分（1.4%-3%）和高場(chǎng)強(qiáng)元素Y、V、Zr、HREE豐度低等特點(diǎn)。

對(duì)于玻安巖的REE豐度特征有三種型式：（1）LREE富集型；（2）虧損MREE，具U型分布；（3）第三種是LREE虧損型[4]。

2.玻安巖的成因及形成環(huán)境

Sun和Nesbitt（1978）[5]對(duì)西太平洋玻安巖提出兩組分混合模式來解釋：玻安巖來自一個(gè)不相容元素極端虧損的源巖，由于加入了LREE富集而Ti虧損的物質(zhì)，才使REE呈U型分布，如果加入的富LREE物質(zhì)數(shù)量多，則可產(chǎn)生LREE富集的型式。而LREE虧損的玻安巖則代表了未受改造或改造很弱的原先虧損的端元組分。張旗（1990）[4]認(rèn)為玻安巖來自于強(qiáng)烈虧損的地幔源，且富集不相容元素。

對(duì)于玻安巖的形成環(huán)境，Sun和Nesbitt（1978）[5]指出，低Ti玄武巖是由強(qiáng)烈虧損的地幔源巖的重熔作用形成的。深海鉆探證實(shí)，西太平洋第三紀(jì)的玻安巖產(chǎn)于弧前環(huán)境，是在板塊消減作用的初期階段形成的。Bloomer等（1979）[6]認(rèn)為玻安巖巖漿在上升過程中經(jīng)歷了廣泛的分離作用，產(chǎn)生橄欖石玻安巖-玻安巖-玻安質(zhì)古銅輝石安山巖-玻安質(zhì)紫蘇輝石閃長(zhǎng)巖系列?？傊?，玻安巖屬于俯沖巖漿的產(chǎn)物，目前發(fā)現(xiàn)的幾乎所有的玻安巖都產(chǎn)于弧前環(huán)境，在時(shí)間上主要出現(xiàn)在島弧演化的初期階段。

3.結(jié)論

玻安巖一種是一種高M(jìn)gO、Ni、Cr、低TiO2、Zr、Y、P和重稀土元素（HREE）為特征，其生成的環(huán)境也與MORB不同。玻安巖熔巖的存在具有重要的構(gòu)造指示意義。研究表明，玻安巖產(chǎn)于弧前環(huán)境，是在板塊消減作用的初期階段形成的，這對(duì)確定與其伴生的巖石的構(gòu)造環(huán)境有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧晉福，莫宣學(xué)，魏?jiǎn)s，等.三江地區(qū)火山作用與特提斯演化[A].莫宣學(xué).三江特提斯火山作用與成礦[C].北京地質(zhì)出版社，1993：224-233.

[2]Crawford A J，F(xiàn)all T J，Green D H. Classification，petrogenesis and tectonic setting of boninites[A]. Crawford A J.Boninites [C]. London：Academic Division of Unwin Hyman Ltd，1989：1-49.

[3]Hickey，R. L. and Frey，F(xiàn).A.（1982），Geochemical characteristics of boninite series volcanics：implications for their source，Geochim.Acta，Vol.46.pp.2099-2115.

[4]張旗.玻安巖和玻玄巖的地球化學(xué)特征和成因探討[J].地球化學(xué)，1990，19（3）：207-215.

[5]Sun.S. S. and Nesbitt，R.W.（1978），Geochemical regularities and genetic significance of ophiolitic basalts，Geology，Vol.6.pp.689-693.

[6]Bloomer，S.，Melchior，J.，Poreda，R.，et al.，1979，Mariana arc-trench gap studies：petrology of boninites and evidence for a“boninites series”，EOS Trans，Am.Geophys，Union.60；968.