随着研究工作的进展,在世界各地陆续发现了更多的具有埃达克质特征的中酸性岩浆岩。尤其当发现中国东部中生代大量具有埃达克岩特征的花岗岩和火山岩后,人们对后来报道的一些埃达克岩是否埃达克岩以及埃达克岩的定义产生了疑问,引起了很大的争论(张旗等,2003a及其所附的参考文献)。 国外学者关于高镁安山岩和低硅埃达克岩的讨论又进一步导致了埃达克岩术语的混乱(详见本书第2章)。有些人鉴于埃达克岩所引起的混乱,甚至建议取消埃达克岩这个术语(杨建超等,2007)。 那么,埃达克岩的真正含义是什么?是岛弧环境的产物?是地幔熔融物?我们认为,埃达克岩的含义其实很简单,就是源区有石榴石无斜长石,这就是埃达克岩的真谛之所在。
埃达克岩和非埃达克岩作为一对,表达了花岗岩熔融源区压力的概念,就象I型和S型作为一对一样,表达的是源岩性质的概念一样。埃达克岩的真正含义指的是具有埃达克岩地球化学特征(表1.1)的中酸性岩浆岩。 因此,埃达克岩可以理解为埃达克型的花岗岩,相对的是非埃达克型的花岗岩。 因此,是否取消这个术语,似乎不是关键之所在。毕竟埃达克岩的提出是人们认识上一个重要的突破,具有重要的学术价值。本书作者认为,埃达克岩是20～21世纪之交地球科学最重要的发现之一,是花岗岩研究史上一个重要的里程碑,是岩石学领域内一颗璀璨的明珠(张旗等,2003a)。
最近国际上有一种趋势,认为埃达克岩可以是幔源的,这是一种危险的趋势。 正如Castillo(2006)指出的,最近,在对埃达克岩定义的理解上有一个很重要的变化,是从强调板片熔融形成原生的埃达克岩(Defant and Drummond,1990)到认为埃达克岩的形成有地幔橄榄岩直接或是间接的参与。 Castillo(2006)指出,初始板片熔体可能只形成埃达克岩中的一小部分,大部分的埃达克岩是板片熔体与地幔橄榄岩相互平衡或者是被交代的地幔橄榄岩直接熔融的产物,而现代岛弧的大部分埃达克岩可能主要是岩浆混合物、或者是熔体交代的地幔楔的熔融产物。 Yogodzinski et al.(1995)强调在阿留申西部(埃达克岩的命名地)的一些镁质安山岩虽然具有高的Sr含量和La/Yb比值等板片熔融的证据,但它们有着中等的MgO含量和相对高的Ni和Cr含量,显示出相当原始的成分特征,被认为是受板片熔体影响的与地幔橄榄岩相平衡的产物(Yogodzinski et al.,1994,1995,1998)。其它的埃达克岩的研究也发现了类似的相当原始的成分特征,例如某些镁质安山岩和低硅埃达克岩,它们被认为是经过原生的板片熔体交代的地幔橄榄岩熔融的产物(Rapp et al.,1999;Martin et al.,2005)。这种低硅埃达克岩在化学成分上不同于由原生的板片熔体以及与地幔橄榄岩混合的板片熔体形成的高硅埃达克岩。这样,无论采用哪种分类方案,总是有很多证据表明地幔橄榄岩直接或间接参与了大多数埃达克岩的形成(Castillo,2006)。
世界上的岩浆岩千千万,但是,基本上可以划分为幔源的和壳源的两大类。 玄武岩是最广泛的幔源岩浆,此外,地幔在大量含水的情况下,也可形成中等富硅(SiO2含量可达56%～60%,很少的情况下可以超过60%)的岩石,如赞岐岩、玻安岩、钾玄岩、橄榄安粗岩等,它们都是安山质成分的,虽然与壳源的安山岩成分接近,但是,它们仍然是幔源的。幔源的岩石也可以经过演化(例如角闪石的结晶分离)产生少量安山质成分的岩石,同样,它们也是幔源的。 幔源的岩石与壳源的岩石可以发生某种程度的混合作用,形成具有安山质成分的岩石,则具有壳幔混合的特征。但是,幔源的岩石不可能演化为壳源的岩石,幔源和壳源的岩石也不可能共同属于一个岩石系列。这是最基本的概念,不应当混淆的。 因此,如果将埃达克岩理解为既有壳源的,也有幔源的,而且以幔源的为主,这样的认识既不合理,也违背了埃达克岩的原意。
那么,什么是埃达克岩的标志呢?我们的理解是:SiO2>56%是前提,富Sr(通常>400×10-6)贫Y和Yb是标志(Y<18×10-6,Yb<1.9×10-6),MgO<3%很重要:
(1)SiO2>56%是前提。一组样品,如果总体SiO2<56%,则不是埃达克岩。如果一组样品SiO2含量在54%～60%之间(个别可超过60%),这时,应当增加MgO指标来辅助判断:如MgO<3%,相应的Mg#较低(<0.5),则为埃达克岩;如MgO>3%,Mg#较高(>0.5),则非埃达克岩。
(2)我们强调Sr、Y和Yb的含量,而不强调Sr/Y以及La/Yb比值。 因为,如果关键元素的含量达到指标了,比值也会达到相应的指标。如果强调比值而忽视含量会引发理解上的混乱,例如,一组样品平均的Sr含量在200×10-6左右,平均的Y<5×10-6,其Sr/Y比值仍然>40,这些岩石是否埃达克岩呢?太古代TTG有不少Sr含量并不高(<400×10-6),但是,它们强烈亏损HREE,故Sr/Y和Sr/Yb比值很高,可能并非埃达克岩(详见本书第2和第6章)。
(3)有人特别强调K含量和Na/K比值,认为K高的不是埃达克岩。而我们认为,是否埃达克岩与K含量和K/Na比值无关。正如本书所讨论的,不同的K含量和K/Na比值,可能反映了埃达克岩形成的背景、压力、源岩的不同。
我们的基本认识是:不应当将幔源和壳源的岩石混淆起来。埃达克岩可以是富镁的,但是,一定要将埃达克岩与幔源的岩石(例如赞岐岩)区分开来,否则将会造成进一步的混乱。
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