高镁埃达克岩和低钙玻安岩的成因岩石学解析

摘要

通过对玻安岩和埃达克岩地球化学成分的数值模拟解析，可以得出结论为高温的板块俯冲带(类似于现在的南部智利海沟)是产生玻安岩和高镁埃达克火山岩的必须的生成地质环境。由于俯冲的洋壳在高温的地幔楔里发生部分熔融，产生高硅熔融流体(slab melt)，这种高硅熔融流体具有埃达克岩的微量及稀土元素的地球化学特征。高硅熔融流体在地幔楔中向上的移动过程中，与上覆的已经在中央海岭阶段发生过部分熔融(玄武质岩浆融脱作用)残留的枯竭地幔橄榄岩相互化学反应，生成玻安岩和高镁埃达克火山岩。假设同样化学成分的俯冲板块高硅熔融流体与同样枯竭度的地幔楔橄榄岩相互反应，产生高镁埃达克火山岩的必需条件为大量的高硅熔融流体的贯入(20%)，而玻安岩相对只需要少量的高硅熔融流体与其相互反应(4%)。高镁埃达克火山岩和玻安岩的成因岩石学解析结果对于结论第三纪时期伊豆-小竿原-马里亚纳地区为高温的俯冲带构造环境起到了关键的制约作用。