中国埃达克岩文献为什么多

作者&投稿:危发 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
埃达克岩定义及研究现状是怎样的?~

埃达克岩(adakite)并非一种具体的岩石名称,而是一套具有一定地球化学特征的中酸性火山岩或侵入岩组合。它没有明确的岩相学标志。其地球化学特征是以w(SiO2)≥56%,w(Al2O3)≥15%,w(MgO)<3%和Mg#<0.5为前提;w(Y)<18×10-6,w(Yb)≤1.9×10-6,Sr>400×10-6,为标志(即贫Y、Yb和富Sr);而Sr/Y、Sr/Yb和La/Yb不是关键值(张旗2008)。
实际上在该术语提出前就有人对具埃达克岩性质的岩石有所研究。据董申保等(2004)资料:19世纪末有人曾在日本的小笠原群岛发现与上述埃达克岩性质相近的岩石,当时定名为Sanukite(Weinschenk,1891),这种岩石产于近代岛弧带(12~14Ma),岩石为富镁的玻基(斜方)辉石安山岩。埃达克岩原始命名出自阿拉斯加(Alaska)的埃达克岛,其代表的岩石是辉石安山岩。早在1978年Kay在美国阿留申(Aleutian)岛弧火山链西部的埃达克岛上发现了镁质安山岩,其化学成分以富Mg、富Sr和Sr/Y、La/Yb比值高为特征,并认为这种岩石是玄武质俯冲板块经部分熔融形成的英安岩熔液与橄榄石反应生成的安山岩。随着研究的不断深入和完善,在前人基础上Defant和Drummond才于20世纪90年代初提出“埃达克岩”这一术语,并认为埃达克岩除上述地球化学特征外,它形成于岛弧地区,是年龄≤25 Ma的热俯冲洋壳熔融形成的。正是由于当时将埃达克岩与形成环境挂钩,因而引发了后来各派学者的激烈争论。争论的主要内容有两点:
(1)埃达克岩是否一定生成在岛弧环境或活动大陆边缘。根据深入研究,许多学者甚至包括Defant本人,在2002年对埃达克岩的定义重新作了厘定,认为“埃达克岩只是一个一般意义上的术语,指具有埃达克岩地球化学特征的那些岩石,而没有特定的构造含义”。经实验研究表明埃达克岩可以形成在多种构造环境,只不过不同构造环境下,其形成深度不同。
(2)埃达克岩的源岩是俯冲的板片还是加厚的下地壳,坚持岛弧环境观点的许多学者(如Drummond)认为只有岛弧环境下由俯冲的大洋中脊拉斑玄武岩(MORB)板片部分熔融形成的才是埃达克岩,而持不同观点者则认为加厚的基性下地壳熔融也可以形成埃达克岩。例如,Defant和Drummnod认为美国St.Helens的埃达克岩是板片熔融形成,而有些学者则认为是基性下地壳部分熔融或岩浆混合作用形成。Kay对阿留申岛弧埃达克岩的研究认为,它们是板块重熔熔浆和幔源楔相互作用(同化-分异作用)的产物。Rapp通过实验也证实了这一点。张旗等(2008)经多年反复研究认为它可以是板片熔融的,也可以是加厚的下地壳底部熔融的;既产于板块消减带环境,也可以在陆内环境中形成。实验岩石学资料也证实,地壳岩石在高压下熔融的产物,不论是玄武岩还是其他各种能够部分熔融形成花岗质岩浆的岩石,只要达到一定的压力和温度,都可部分熔融形成埃达克岩。埃达克岩的真谛在于熔融残留相为石榴子石,而斜长石少或无。
以上只是对各家观点作梗概介绍。通过争论人们对埃达克岩的认识会越来越深入。

张旗等对我国东部地区的研究认为,我国东部燕山期广泛分布着埃达克岩,特别是华北地台及其周边地区,包括北部的冀北—辽西、南部的长江中下游,主要岩石组合为粗安岩—粗面岩—粗面安山岩—英安岩—流纹岩和闪长岩—花岗闪长岩—石英二长岩—二长花岗岩。其中八达岭花岗岩和河北涞源王安镇花岗岩是中国东部中生代较典型的具埃达克岩特征的花岗质侵入岩。他们通过总结我国埃达克岩分布特点,提出了两种形成环境:一为O型埃达克岩,与板块消减作用有关;二是C型埃达克岩主要为地壳加厚条件下,中基性岩部分熔融的产物。
吴福元、葛文春等对以上主要地区的资料统计分析发现,我国东部埃达克岩与环太平洋地区典型埃达克岩的地球化学特征类似,但有差异,如其δSrN值相对偏低,不具Sr正异常,Mg#(即100×Mg2+/(Mg2++Fe2+))平均值和Al2O3质量分数亦较低,明显富K,而典型的埃达克岩富Na,w(Na2O)/w(K2O)多数>2。因此,他们认为我国东部地区的这套“埃达克岩”暂用“埃达克质岩”(adakitic rock)表示更恰当。
此外,有些研究者提出在我国其他地区如西藏高原(古近纪和新近纪)、天山北部(石炭纪)、吉林和内蒙古(二叠纪为主)等地也存在着埃达克岩或埃达克质岩,而且发现许多地区埃达克岩(埃达克质岩)与金、铜矿有关。
综上所述,概括各家观点,埃达克岩有如下的特点:
(1)埃达克岩的重要标志是其地球化学特征,总体具有高硅、铝,富锶贫重稀土,无负Eu异常等特征。它不同于赞歧岩(有人将其作为埃达克岩),后者贫硅富镁镍和铬,w(SiO2)=52%~60%;w(MgO)>6%、Mg#>0.6;w(Ni)>19×10-6、w(Cr)>19×10-6;Sr、Y和Yb是变化的(张旗等,2008)。高压环境下形成的高Sr低Yb的花岗岩和太古宙TTG质岩石中富Sr部分花岗岩也属于埃达克岩(张旗等,2008)。
(2)埃达克岩代表的主要岩石组合为安山岩—英安岩—流纹岩及其相应的侵入岩闪长岩—花岗闪长岩—花岗岩。它们不与玄武岩或玄武安山岩共生是与赞歧岩的重要区别。
(3)埃达克岩不仅形成于岛弧环境,它们与赞歧岩一样产于板块消减带或陆内环境,但二者根本不同处是埃达克岩为壳源的而赞歧岩为幔源的。
(4)我国东部地区分布的埃达克岩与典型埃达克岩的地球化学特征基本相似,但Sr不具明显正异常,富K而Mg#、Al2O3偏低。它们的形成主要与下地壳或底侵基性岩的部分熔融有关。有人建议用“埃达克质岩”表示。

据我们的不完全统计,1990~2006期间,中国的埃达克岩文献大约占全球埃达克岩文献的1/3左右。中国第一篇埃达克岩文章是2000年发表的,如果统计2000年以后的文献,中国的埃达克岩几乎占了全部埃达克岩文献的近半壁江山。中国埃达克岩文章如此大量的产出的确令人惊奇,有人发出疑问也是可以理解的。作者认为,之所以会出现这种情况,可能有以下一些原因:

(1)国外研究的埃达克岩大多在环太平洋带,大多属于O型埃达克岩,对其成因已经提出许多解释,研究程度已经相当高了。因此,在没有更多新的发现和新的见解被提出来之前,文献的数量不会急剧增加。

(2)与板块俯冲有关的埃达克岩很罕见,Defant and Drummond(1990)的见解是对的。但是,与下地壳有关的埃达克岩却广泛分布,例如华北中生代和青藏高原新生代,我们有大量的资料,文章自然多。

(3)埃达克岩与斑岩铜矿以及金矿的密切关系引起人们广泛的兴趣,中国与成矿作用有关的埃达克岩的文献也迅猛增加。

(4)中国地域大,地质情况复杂,存在不同时代不同环境不同特征的埃达克岩或埃达克质岩。我们研究埃达克岩的起步比国外晚,我们还处在积累资料的阶段,因此,各地报道性的文献也比较多。

(5)我们发现埃达克岩及其所具有的意义后,及时向全国推广。例如,2001年底在北京召开的埃达克岩研讨会,例如《岩石学报》推出的两个专集(2001年第4期和2004年第2期),起到了积极的推动作用。

中国埃达克岩研究存在激烈的争论(Castillo,2006;王强等,2001;张旗等,2001a,2001b,2003;Xu JFet al.,2002;Wang Q et al.,2004,2006,2007;葛小月等,2002;陈斌等,2002;吴福元等,2002;钱青等,2002;Defant et al.,2002;Rapp and Xiao,2002;马昌前等,2003;Qian Q et al.,2003;Gao S et al.,2004;Chen B et al.,2002),许多人反对或不赞同使用埃达克岩的术语,许多探讨埃达克岩的文章未能通过审稿而夭折。如果我们审稿的环境更宽松、透明一些,中国埃达克岩文献的数量应当还要多。此外,据作者了解,中国发表的埃达克岩文献大多严格按照Defantand Drummond(1990)的定义(例如,SiO2>56%、Sr>400×10-6、Y<18×10-6、Yb<1.9×10-6)命名,很少有错误地将非埃达克岩当成埃达克岩的情况,因此,中国的埃达克岩文献总体上不存在“夸大”和“滥用”的问题。相反,国外有些文献倒是有不严格按照定义行事的情况(如Martin,1999;Viruete et al.,2007),国外大多将TTG当作埃达克岩,查看国外发表的数据,实际上并非如此(见本书第2章)。



中亚造山带埃达克岩
答:中亚造山带埃达克岩主要分布在新疆和内蒙古地区,个别在黑龙江(多宝山),时代从早古生代到晚古生代都有,包括两种类型:①阿留申型,这是大量的(如熊小林等,2001 ;Wang Q et al.;2007b,Han CMet al.,2006;姚红等,2007);②西湾型,出露很少,目前仅见于内蒙古图林凯蛇绿岩中(刘敦一等,2003)。赵振华等(...

研究现状与存在的问题
答:尤其是张旗等提出在中国东部燕山期存在大量埃达克质岩( 包括北京西山地区周口店岩体) 的观点,由于其岩浆形成深度对燕山期中国东部地壳厚度具有制约作用,并涉及中国东部中生代的地球动力学过程与演化,故而一经提出就引起了较大的反响。Xiao and Clemens ( 2006) 针对中国东部富钾埃达克岩进行的实验岩石学...

中国东部晚中生代成岩成矿深部背景
答:可以设想一下,沿岩石圈不连续上涌的软流圈物质和热底侵至下地壳底部形成层状岩浆房,相邻层状岩浆房之间的水平延伸,可能导致中国东部岩石圈地幔的整体拆沉去根导致更大规模的软流圈物质上涌,诱导大规模下地壳熔融、上侵与成矿(图8.15)。 对埃达克岩的研究,唤起了人们对其形成条件、背景及其动力学意义、与成矿...

华北型富镁埃达克岩的成因
答:我们推测,中国东部中生代某些富镁富钾的埃达克岩可能是用这种方式形成的。 据我们对文献资料的分析,富镁的华北型埃达克岩的Mg#不是很高,大多在0.5~0.6之间,上述模式是可以接受的。对于某些Mg#明显高的岩石(接近或大于0.6),则应当慎重考虑。 如果它们的Mg#异常高,而其SiO2含量并不高(例如大多在55 wt%~60 wt%...

埃达克岩和埃达克质岩石
答:它们喷发到地表或侵入到地壳称为埃达克岩(Defant and Drummond,1990)。俯冲洋壳熔融形成的埃达克岩主要分布于环太平洋现代俯冲带,南美、中北美、俄罗斯勘察加、日本、菲律宾和巴布亚新几内亚等地越来越多的埃达克岩的发现表明俯冲板片熔融并不是非常稀少的事件(Defant et al., 2002及其所附的参考文献)。除...

埃达克岩属什么成因类型,背景?
答:第一个问题成因类型:埃达克岩是一套火山侵入岩组合,并非单一岩石类型。埃达克岩是指由角闪安山岩到英安岩、流纹岩等一套中酸性熔岩组合的特殊类岛弧岩石,以缺少玄武岩为特点。第二个问题背景:形成背景与类型有关。埃达克岩的成因类型大概有两种:o型埃达克岩和c型埃达克岩。(1)0型 在一些新生代的...

西湾型埃达克岩的成因
答:实验研究表明,饱和水或角闪石脱水熔融可以产生埃达克质熔体(Castillo, 2006及其所附的参考文献)。 熊小林等(2005)的实验表明,只有当残留相含石榴石和金红石时,熔体相才具有埃达克岩的特征(见本书第3章)。鉴于玄武岩部分熔融过程中金红石1.5 GPa稳定压力下限,确定埃达克熔体产生在大约50km左右。 如果上述模式成立,给我...

阿留申型埃达克岩
答:在Si2O-K2O图中(图2.2A),它们大多落入钙碱性区,少数落入低钾拉斑区和高钾钙碱性区(图2.2A)。 Na2O/K2O>2是它们的重要特征(平均2.7,表2.1),在图2.2B中,一部分安第斯和环太平洋样品的Na2O/K2O在1~2之间,而中国的阿留申型埃达克岩Na2O/K2O大多>2。该类埃达克岩的Mg#大多<0.5,部分>0...

可可西里型埃达克岩的成因
答:共存的残留相由石榴石和绿辉石组成,有少量金红石和磷灰石(Xiao and Clemens,2007)。他们的实验表明,超钾质埃达克岩熔融的压力一般>2 GPa(至少>1.7 GPa),对应的地壳厚度大约为56~66 km,与现今可可西里地区60~70 km的地壳厚度接近,比中国东部高原推测的>50km厚得多。

今后研究方向
答:埃达克岩是以高温高压实验为基础的,它的解释也离不开实验的成果。中国埃达克岩这几年取得一些成果,实验研究的贡献功不可没。早先的研究大多局限于以玄武岩作为源岩,实际上,以华北为例,可能绝大多数埃达克岩并非玄武岩部分熔融形成的。因此,开展不同源岩在不同条件下的高温高压研究就是一个紧迫的...