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強元素。玻安巖來自于強烈虧損的地幔源,通常產于弧前環(huán)境。
關鍵詞:玻安巖 地幔源 弧前環(huán)境 地球化學
玻安巖首先是由日本學者Kikuchi(1890)在Chichi-Jima島發(fā)現一種高鎂硅飽和巖,1891年Peterson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?、新幾內亞等)中被發(fā)現的,隨后,在蛇綠巖中也發(fā)現有玻安巖類巖石的產出。研究玻安巖,這對確定與其伴生的巖石的構造環(huán)境有重要的意義。
1.玻安巖的地球化學特征
玻安巖是一種按地球化學意義上的分類。該類巖石是一種富Si、Mg和揮發(fā)組分、貧Ti的火山巖。目前,對于玻安巖的定義標準還沒有達到完全統一。國際地科聯(IUGS)[1]將其定義為:w(SiO2)>53%,w(MgO)?8%和w(TiO2)>0.5%;Crawford et al.[2]對玻安巖定義為SiO2<53%,同時Mg#>0.6,或者主要來源于具有這些地球化學特征母巖漿的一類火山巖。Hickey[3]等對玻安巖的定義為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0.55-0.83,同時還具有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%)和高場強元素Y、V、Zr、HREE豐度低等特點。
對于玻安巖的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,才使REE呈U型分布,如果加入的富LREE物質數量多,則可產生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]認為玻安巖來自于強烈虧損的地幔源,且富集不相容元素。
對于玻安巖的形成環(huán)境,Sun和Nesbitt(1978)[5]指出,低Ti玄武巖是由強烈虧損的地幔源巖的重熔作用形成的。深海鉆探證實,西太平洋第三紀的玻安巖產于弧前環(huán)境,是在板塊消減作用的初期階段形成的。Bloomer等(1979)[6]認為玻安巖巖漿在上升過程中經歷了廣泛的分離作用,產生橄欖石玻安巖-玻安巖-玻安質古銅輝石安山巖-玻安質紫蘇輝石閃長巖系列??傊0矌r屬于俯沖巖漿的產物,目前發(fā)現的幾乎所有的玻安巖都產于弧前環(huán)境,在時間上主要出現在島弧演化的初期階段。
3.結論
玻安巖一種是一種高MgO、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造指示意義。研究表明,玻安巖產于弧前環(huán)境,是在板塊消減作用的初期階段形成的,這對確定與其伴生的巖石的構造環(huán)境有重要的意義。
參考文獻:
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[2]Crawford A J,Fall 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.A.(1982),Geochemical characteristics of boninite series volcanics:implications for their source,Geochim.Acta,Vol.46.pp.2099-2115.
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[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.