文档介绍：埃达克岩定义的发展、构造意义与成矿
摘要:埃达克岩作为一种以地球化学特征命名的岩浆岩,岩石类型为中酸性钙碱性岩石,缺失基性端员,岩石组合为岛弧安山岩、英安岩、钠质流纹岩及相应的侵入岩;主要矿物组合为斜长石+石英+角闪石±黑云母±辉石±不透明矿物。虽然埃达克岩已经被提出有二十四年的历史,但仍是岩石学等地学领域研究的热点。其原因笔者认为主要在于以下几个方面:(1)埃达克岩定义的特殊性及本身的复杂性;(2)埃达克岩成因及产出构造环境的多样性;(3)埃达克岩与斑岩型Cu、Au、Ag、Mo等金属矿产关系密切。本文首先将对埃达克岩定义的演化、研究进展作一介绍,然后对埃达克岩的成因及其大地构造意义进行探讨,最后简单阐述一下埃达克岩与岩浆热液成矿的关系。
关键词:埃达克岩;定义;成因;构造意义;成矿
埃达克岩的定义与发展
埃达克岩是 Defant 和 Drummond在23年前引入地学界的一个岩石学术语(Defant, Drummond, 1990)。其原始定义是:Adakite是一套火山岩或侵入岩,形成于岛弧地区,是≤25 Ma、热的俯冲洋壳熔融形成的;埃达克岩以SiO2≥56%、Al2O3≥15%(很少低于此值)和MgO通常小于3%(极少大于6%)为特点,Y和重稀土元素含量低(Y≤18 μg/g、Yb≤ μg/g),Sr含量高(很少小于400μg/g),87Sr/86Sr<;其主要矿物组合是斜长石和角闪石,可以出现黑云母、辉石和不透明矿物。
它不是以传统的岩石命名方案即按岩石的矿物组成和结构构造命名,而是根据其一系列地球化学特征来命名的。与大多数岛弧岩石一样,埃达克岩也具有高场强元素(HFSEs)亏损的特征。。在岛弧带中,俯冲的角闪岩相或榴辉岩相的变质玄武岩的部分熔融可以产生埃达克岩上述的一系列地球化学特征。但这并不意味着所有的埃达克岩都形成于岛弧环境(Atherton
et al.,1993; Yumul et al., 2000; Sheppard et al.,2001)。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熔融都可以形成具有埃达克质地球化学特征的岩石(张旗等,2003)。
埃达克岩的主要地球化学特征(Castillo,2012)
埃达克岩因为在其初始的定义中有产于岛弧这样的成因描述,所以有人在用这个概念时不仅严格遵循了原定义的埃达克岩的几项地球化学指标,而且也加上了形成于岛弧环境的成因限制。国内不少学者将埃达克岩的定义理解为形成于岛弧环境的高铝高锶而贫重稀土的一种特殊的中酸性岩浆岩(葛小月等,2002;钱青等,2002;陈斌等,2002)。
为推进埃达克岩的研究,2001年12月在北京召开了“埃达克质岩及其地球动力学意义学术研讨会”,M J Defant,R W Kay,R P Rapp和P R Castillo应邀出席。会上各学者主要就各自对埃达克岩的化学分类,构造环境等认识进行争论,会议使得埃达克岩的定义扩大化。
会后发表的会议纪要指出:关于埃达克岩定义问题,部分国内学者认为应遵循埃达克岩来源于俯冲板片熔融的定义,但美国学者所持的埃达克岩定义范围较宽,他们认为埃达克岩是地球化学分类,没有特征的岩石学或矿物学标志,不能根据构造背景来定义埃达克岩。
根据这次会议和随后的研究,Defant et al. (2002)认为,埃达克岩是一个一般意义上的术语,指的是具有埃达克岩地球化学特征的那些岩石,并没有过程或成因的含义在里面。
国内也有学者(张旗,2008)认为,埃达克岩和非埃达克岩作为一对,表达的是花岗岩熔融源区压力的概念,就像 I 型和 S 型作为一对一样,表达的是源岩性质的概念。埃达克岩的真正含义指的是具有埃达克岩地球化学特征(例如高 Sr低Y和Yb以及高的Sr/Y和Sr/Yb比值)的中酸性岩浆岩。岩石命名是客观现象的描述,不应当将其成因和形成环境联系起来(张旗等,2003)。
正是由于不同学者对于埃达克岩这一特殊类型岩石的定义理解不同,才导致了一系列争议的产生。事实上,埃达克岩的定义是不断发展变化和逐步完善的,埃达克岩从刚开始与年轻的(≤25Ma)俯冲板片以及岛弧环境挂钩发展为现在大多数学者普遍认同的主要以地球化学特征命名的一类岩石。。可以发现大致的一个规律是:用于埃达克岩地球化学判定的地球化学参数的数目有增加的趋势。这反映了人们对于埃达克岩认识的逐步深入。
目前埃达克岩主要鉴别特征的发展(Castillo,2012)
埃达克