埃達克巖的種類及拉曼實驗討論

常銘 王洋

(中國地質大學 北京 100083)

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

1 按巖石中化學成分分類

(1)典型的埃達克巖:與島弧正常的鈣堿性巖相比，這類埃達克巖具高鋁、高鈉、高鍶、無明顯的負Eu異常。它們的地球化學特征表明它們可能來源于消減板片MORB的部分熔融。(2)高鎂埃達克巖:與典型的埃達克巖相比，高鎂埃達克巖的Mg#值較高，富Cr、Ni。高鎂埃達克巖有倆種成因：a來自于高溫富水條件下虧損幔巖的部分熔融。B來自于板片熔融的埃達克質熔體與上覆地幔楔間的交代作用。(3)TTG巖套:是由奧長花崗巖-英云閃長巖-花崗閃長巖組成的巖石組合，根據地球化學性質及元素相應含量可分為低鋁和高鋁兩類。高鋁TTG的地球化學特征與埃達克巖大體類似。許多學者認為高鋁TTG是太古宙拉斑玄武巖通過部分熔融向含石榴子石角閃巖或榴輝巖轉變時形成的[2]。(4)高鉀鈣堿性埃達克巖:該類埃達克巖最早是Atherton等[3]報道的富Na質的秘魯安第斯帶Cordillera Blanca巖基（平均的Na2O/K2O=1.3）他們認為該巖基不是由于板片熔融而形成的[3]。高鉀鈣堿性埃達克巖的形成有下列3種模型：a底侵玄武質下地殼的部分熔融[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)富鉀和鎂的埃達克巖:該類埃達克巖由于富Mg、Ni、Cr和Mg#，可與前述的高鎂安山巖對比，與高鎂安山巖相區別的是其明顯富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)鉀質埃達克巖:這類巖石的地球化學性表現為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

張旗等人將中國東部埃達克巖命名為C型埃達克巖，產生與內陸。將環太平洋的埃達克巖命名為O型埃達克巖。

（1）C型埃達克質巖：大部分仍然是富鈉質的，少數為鉀質，產于大陸內部，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，少數可能是來源于底侵的大陸玄武質巖漿或巖石圈地幔中的基性巖部分熔融。

（2）O型埃達克巖：O型埃達克巖由俯沖的年輕(≤25~30Ma)大洋板片熔融形成，其性質表現為富Na，分布于太平洋及其周邊地區，板塊的消減作用是其主要的成因機制，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。

3 拉曼實驗討論

目前對于埃達克巖成因上的討論還沒有明確的結論，大多有關成因方面的結論都只限于推論，尚缺乏更直接的證據支撐。

筆者對大別山埃達克巖進行了較為詳細的觀察，前人認為它們來自>2.0 GPa的源區，但也是限于理論推斷，筆者對大別山埃達克質巖鋯石中的包裹物進行激光拉曼鑒定，并對比直接用大別山埃達克質巖作為初始物料、不同溫壓下近液相線礦物組合的實驗巖石學資料（Xiao and Clemens,2007），可以對其起源深度提供直接的下限制約[5]。若在這些包裹物中發現石榴子石、綠輝石等高壓礦物，則可以直接證實大別山埃達克質巖來自于>50 km的深部地殼。在進行拉曼鑒定的過程中發現了鋯石包裹物中確實有金紅石高壓礦物的出現，并發現了其光譜圖中顯示了石榴子石的特征峰出現，但由于峰值較弱現階段我們仍不能得出最后結論。（見圖1）

圖1

在實驗研究過程中我們發現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，所以現階段仍不能得出其到底是那種礦物。（見圖2）

圖2

關于埃達克巖成因的研究廣大學者仍在進行中，相信不久的將來埃達克巖的問題將會徹底結束。

[1]張旗,許繼峰,王焰,肖龍,劉紅濤,王元龍.埃達克巖的多樣性.地質通報，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C型埃達克巖成因的制約.科學通報，2010，55(13):1255-1267.