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.