埃達(dá)克巖的種類及拉曼實(shí)驗(yàn)討論

常銘 王洋

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 北京 100083)

埃達(dá)克巖最初被定義為年輕洋殼(洋脊)在俯沖過(guò)程中發(fā)生部分熔融產(chǎn)生的熔體(adakite;Defant and Drummond,1990)。埃達(dá)克巖是一種富鈉中酸性火成巖(英安巖、安山巖、鈉質(zhì)流紋巖及相應(yīng)的侵入巖),其突出的地球化學(xué)特征就是SiO2≥56%,Al2O3≥15%,貧重稀土元素(HREE)與Y元素，富Sr(大多數(shù)>400×10-6,La/Yb(≥10.0)與Sr/Y(>20.0~40.0),一般具有正Eu異常(少數(shù)具有極弱負(fù)Eu異常)。筆者針對(duì)前人對(duì)埃達(dá)克巖。筆者針對(duì)前人對(duì)埃達(dá)克巖分類的討論進(jìn)行了總結(jié)，并針對(duì)自己的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行討論。

1 按巖石中化學(xué)成分分類

(1)典型的埃達(dá)克巖:與島弧正常的鈣堿性巖相比，這類埃達(dá)克巖具高鋁、高鈉、高鍶、無(wú)明顯的負(fù)Eu異常。它們的地球化學(xué)特征表明它們可能來(lái)源于消減板片MORB的部分熔融。(2)高鎂埃達(dá)克巖:與典型的埃達(dá)克巖相比，高鎂埃達(dá)克巖的Mg#值較高，富Cr、Ni。高鎂埃達(dá)克巖有倆種成因：a來(lái)自于高溫富水條件下虧損幔巖的部分熔融。B來(lái)自于板片熔融的埃達(dá)克質(zhì)熔體與上覆地幔楔間的交代作用。(3)TTG巖套:是由奧長(zhǎng)花崗巖-英云閃長(zhǎng)巖-花崗閃長(zhǎng)巖組成的巖石組合，根據(jù)地球化學(xué)性質(zhì)及元素相應(yīng)含量可分為低鋁和高鋁兩類。高鋁TTG的地球化學(xué)特征與埃達(dá)克巖大體類似。許多學(xué)者認(rèn)為高鋁TTG是太古宙拉斑玄武巖通過(guò)部分熔融向含石榴子石角閃巖或榴輝巖轉(zhuǎn)變時(shí)形成的[2]。(4)高鉀鈣堿性埃達(dá)克巖:該類埃達(dá)克巖最早是Atherton等[3]報(bào)道的富Na質(zhì)的秘魯安第斯帶Cordillera Blanca巖基（平均的Na2O/K2O=1.3）他們認(rèn)為該巖基不是由于板片熔融而形成的[3]。高鉀鈣堿性埃達(dá)克巖的形成有下列3種模型：a底侵玄武質(zhì)下地殼的部分熔融[4]；b加厚的下地殼的直接部分熔融；c拆沉的下地殼的部分熔融。(5)富鉀和鎂的埃達(dá)克巖:該類埃達(dá)克巖由于富Mg、Ni、Cr和Mg#，可與前述的高鎂安山巖對(duì)比，與高鎂安山巖相區(qū)別的是其明顯富K。前人多解釋為其是由拆沉下地殼被地幔先加熱后的再熔融形成。(6)鉀質(zhì)埃達(dá)克巖:這類巖石的地球化學(xué)性表現(xiàn)為SiO2含量約為60%，K2O含量約為5%~6%，但其成因還不是很清楚。

2 按巖石成因類型分類

張旗等人將中國(guó)東部埃達(dá)克巖命名為C型埃達(dá)克巖，產(chǎn)生與內(nèi)陸。將環(huán)太平洋的埃達(dá)克巖命名為O型埃達(dá)克巖。

（1）C型埃達(dá)克質(zhì)巖：大部分仍然是富鈉質(zhì)的，少數(shù)為鉀質(zhì)，產(chǎn)于大陸內(nèi)部，主要可能是加厚陸殼底部的下地殼中基性麻粒巖部分熔融形成的，少數(shù)可能是來(lái)源于底侵的大陸玄武質(zhì)巖漿或巖石圈地幔中的基性巖部分熔融。

（2）O型埃達(dá)克巖：O型埃達(dá)克巖由俯沖的年輕(≤25~30Ma)大洋板片熔融形成，其性質(zhì)表現(xiàn)為富Na，分布于太平洋及其周邊地區(qū)，板塊的消減作用是其主要的成因機(jī)制，部分與低K拉斑玄武巖底侵或具洋殼特征的增厚下地殼部分熔融有關(guān)。

3 拉曼實(shí)驗(yàn)討論

目前對(duì)于埃達(dá)克巖成因上的討論還沒(méi)有明確的結(jié)論，大多有關(guān)成因方面的結(jié)論都只限于推論，尚缺乏更直接的證據(jù)支撐。

筆者對(duì)大別山埃達(dá)克巖進(jìn)行了較為詳細(xì)的觀察，前人認(rèn)為它們來(lái)自>2.0 GPa的源區(qū)，但也是限于理論推斷，筆者對(duì)大別山埃達(dá)克質(zhì)巖鋯石中的包裹物進(jìn)行激光拉曼鑒定，并對(duì)比直接用大別山埃達(dá)克質(zhì)巖作為初始物料、不同溫壓下近液相線礦物組合的實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)資料（Xiao and Clemens,2007），可以對(duì)其起源深度提供直接的下限制約[5]。若在這些包裹物中發(fā)現(xiàn)石榴子石、綠輝石等高壓礦物，則可以直接證實(shí)大別山埃達(dá)克質(zhì)巖來(lái)自于>50 km的深部地殼。在進(jìn)行拉曼鑒定的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了鋯石包裹物中確實(shí)有金紅石高壓礦物的出現(xiàn)，并發(fā)現(xiàn)了其光譜圖中顯示了石榴子石的特征峰出現(xiàn)，但由于峰值較弱現(xiàn)階段我們?nèi)圆荒艿贸鲎詈蠼Y(jié)論。（見(jiàn)圖1）

圖1

在實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)在大別上普通花崗巖的鋯石包裹體中拉曼光譜上同樣出現(xiàn)了白云母特的特征峰，但由于白云母的特征峰與高壓礦物多硅白云母特征峰相近，所以現(xiàn)階段仍不能得出其到底是那種礦物。（見(jiàn)圖2）

圖2

關(guān)于埃達(dá)克巖成因的研究廣大學(xué)者仍在進(jìn)行中，相信不久的將來(lái)埃達(dá)克巖的問(wèn)題將會(huì)徹底結(jié)束。

[1]張旗,許繼峰,王焰,肖龍,劉紅濤,王元龍.埃達(dá)克巖的多樣性.地質(zhì)通報(bào)，2004，10

[2]Martin H.Adakitic magmas:modern analogues of Archaean granitids[J].Lithos,1999,46;411~429

[3]Atherton MP,Petford.Generation of sodium-rich magmas from newly underplated basaltic crust[J].Geology,1993,4;596~600

[4]Petford N,Atherton M.Na-rich partial melts from newly underplated basaltic crust:the Cordillerablanca Batholith,Peru[J].Journal of Petrology,1996,37:491~521.

[5]黃方,何永勝.干的基性大陸下地殼部分熔融：對(duì)C型埃達(dá)克巖成因的制約.科學(xué)通報(bào)，2010，55(13):1255-1267.