综述埃达克岩的研究现状及其趋势
摘要：
达克岩(adakite)是一种中酸性富钠火成岩(安山岩、英安岩、钠质流纹岩及相应的侵入岩), 其突出的地球化学特征就是SiO2≥56%,Al2O3≥15%,低重稀土元素(HREE)与Y(如Yb ≤1.9×10-6,Y ≤18×10-6), 高Sr(大多数>400×10-6,La/Yb(≥10.0) 与Sr/Y(>20.0~40.0),一般具有正铕异常(少数具有极弱负铕异常) 。埃达克岩存在两种成因类型:一种由俯冲的年轻(≤25~30Ma)大洋板片熔融形成(O型埃达克岩); 另一种由增厚地壳环境中的玄武质下地壳熔融形成(C型埃达克岩) 。本文作为研究生的课程报告，将这一研究领域的基本知识和要点做个总结和归述，是本人学习看文献之所得。
关键词:埃达克岩; 成因类型; 板片俯冲; 成矿理论
埃达克岩尽管是由国外学者提出来的，并且研究时间也比我们国内长，但自从引起国内学者注意之后，其研究从未停止，取得了大量的数据和成果，写出大量的论文，在国际研究埃达克岩这一领域使我们占有一席之地，本文没有什么创新之处，只不过把各家所言聚集一堂，做个综合的论述，算是学习上的锻炼吧 1埃达克岩的定义：
埃达克岩是Defant[1]和 Drummond[2]在20年前引入地学界的一个岩石学术语, 它是指与年青(≤25Ma) 俯冲大洋岩石圈有关的新生代岛弧环境中的火山岩或侵入岩. 这些岩石具有以下特征: SiO2≥56%,Al2O3≥15%(很少低于这个值), 通常MgO
董申保和田伟[3]认为，Defant 等的定义没有涉及产于埃达克岛的这类岩石的某些重要特征“，如Mg#，以及某些微量元素如Cr 、Ni 等在岩浆过程中的地位”。实验证实，此类特征正是埃达克岩形成时俯冲板块与上覆地幔楔相互作用 的标志。虽然此后Drummond 等又有所述及，但仍认为高 Mg 类型不是埃达克型而是过渡的埃达克型。
（引用Paterno R. Castillo埃达克岩成因回顾，科学通报，2006年4月，第六期）
2埃达克岩的分类
埃达克岩已经在研究好几十年了，关于它的分类也有较大的争论。本文选取国内外较为认可的分类做一个综述如下:
张旗[4]等在总结埃达克岩的多样性时，认为其大体可分为下列几种：典型的埃达克岩，源于贫K 的拉斑玄武岩，大多是由俯冲板片熔融形成的；高镁埃达克岩，以富Mg 和 Cr 、Ni 为特征；TTG 岩套，不同于典型的埃达克岩，太古宙的 TTG 更富si 和贫Mg ；高钾钙碱性埃达克岩，以富K 和贫Mg 、Cr 、Ni 为特征；高和镁的埃达克岩；钾质埃达克岩，并对这些分类做了(表2) ：
6类埃达克岩地球化学特征及其成岩环境对比表
(引自张旗等. 埃达克岩的多样性, 地质通报,2004)
同时，张旗等国内学者有以下分法：0型和C 型埃达克岩。
张旗[5]等曰曾经按照埃达克岩的Na 2O/K2O 比值、Sr-Nd 同位素特征和产出位置把埃达克岩分为O 型( Na 2O/K2O >2 , 产于洋内，取了。ce 二这一词的词头) 和C:型( Na2O/K2O = 1或>1，产于陆内，取了continent 这一词的词头)2类，似乎O 型代表典型的与板片俯冲有关的埃达克岩，而C:型为人陆下地壳熔融形成的、) 按照木文的划分，上述(1-3)类属于O 型埃达克岩，(4-6)类为C:型埃达克岩、)C:型埃达克岩产于加厚陆壳的底部，而O 型埃达克岩并非统统产于板块消减带环境，典型的埃达克岩(第1类) 和高镁埃达克岩(第2类) 与板块俯冲有关，但TTG(第3类) 则小然，TTG 是O 型的，它很可能是加厚下地壳部分熔融形成的，同样显生宙产于陆壳底部的埃达克岩也可以具有。型埃达克岩的地球化学特征，如西天山阿昔拉勒、辽西以及安徽沙溪的埃达克岩看来，O 型埃达克岩并没有固定的构造含义，而主要受源区物质组成的制约，只要源岩为低钾拉斑玄武岩，所熔出的岩浆即具有明显低钾富钠的特征。
董申保[6]等按其讨论的定义，将埃达克岩系列初步划分如下：高Mg 埃达克岩系；高 Mg# 埃达克岩系；低Mg#埃达克岩系：Martin 等将埃达克岩分为两类:一类为高 Si 埃达克岩, 为板片熔融的, 常与地幔楔发生交换作用, 类似于晚太古代的TTG ；另一类为低Si 埃达克岩，为交代地幔部分熔融形成的, 类似于赞岐岩的特征。
3埃达克岩的成因
俯冲板片熔融形成的埃达克岩(即O 型埃达克岩), 主要分布于环太平洋周围的现代火山弧中。Defant[7]等认为俯冲板片的年龄和俯冲作用发生的时间是O 型埃达克岩形成的关键因素。他们认为, 非常年轻(一般≤25 Ma) 的俯冲大洋板片发生部分熔融才能形成埃达克岩。然而已有大量证据表明, 俯冲板片的年龄并不是形成埃达克岩的决定性因素, 一些地区老的(可达始新世) 洋壳在俯冲作用初期也能形成埃达克岩。实验研究表明, 与地幔正常的脱水熔融作用相比, 来源于俯冲板片熔融作用的埃达克岩岩浆一般会发生在更浅的部位。模拟计算表明只有在俯冲作用初期, 即大洋板片的俯冲量不超过200 km 时, 才能发生板片的部分熔融, 而当大洋板片的俯冲量超过200 km时, 不可能发生板片熔融。Defant[8]等认为, 俯冲板片在火山弧下接近75~85km深度发生部分熔融, 形成埃达克岩岩浆, 而正常的岛弧火山岩岩浆则形成于120~150 km。因此, 俯冲环境火山弧下75~85 km处俯冲板片发生部分熔融形成了O 型埃达克岩岩浆
近期的一项研究表明有一种原始镁质安山岩或低硅的埃达克岩变种, 它被认为是经过原生板块熔体交代的地幔橄榄岩熔融作用的产物[9,10]. 这种低硅埃达克岩在化学成分上不同于由原生的板块熔体以及与地幔橄榄岩相平衡的板块熔体形成的高硅埃达克岩. 与高硅埃达克岩相比, 低硅埃达克岩具有 LREE, Sr, Rb 含量低的特征, 在给定的 Y 含量条件下, 具低的Sr/Y 比值. 这样, 无论采用那种分类方式, 总是有很多证据表明地幔橄榄岩直接或间接参与大多数埃达克岩的形成, 这一点对于我们全面认识埃达克岩的成因非常重要.
低硅埃达克岩并不会和碱性的、富集 HFSE(即富Nb) 的玄武岩(HNB)岩混淆, 虽然后者也被认为是形成于与板片熔体交代地幔相似的环境中[7,11,12,13]. 埃达克岩通常和富Nb 玄武岩共生, 这种共生关系反过来又被看作是俯冲板块熔融的证据. 通常认为板块熔体在上升过程中与地幔橄榄岩发生平衡形成相对富
HFSE 的角闪石, 后来这些角闪石分解, 导致地幔楔 HFSE 的富积, 形成了富Nb 玄武岩的交代地幔源区[7,12,13].
Defant M J[13]等(2001)总结了埃达克岩的形成方式, 按这些方式形成的埃达克岩主要属于严格符合其原始定义的O 型埃达克岩。(1)年轻的、热的板片发生俯冲, 在其俯冲初期形成埃达克岩岩浆。现在看来, 所谓年轻的板片, 并不是指其绝对年龄, 而是指这种板片在洋中脊处形成到在海沟处倾没所经历的相对时间较短。
(2)早期残余板片:早期俯冲板片的残余物下沉到地幔中, 由于其周围异常热的地幔的影响, 导致其温度升高, 发生部分熔融, 进而产生埃达克岩。(3)倾斜的或快速的俯冲(8~10 cm/a):在一些构造环境中, 当老的大洋岩石圈倾斜俯冲或以较高的速率进行俯冲时, 剪切压力增大, 这种剪切压力导致俯冲板片上部的温度升高, 使其发生部分熔融而产生埃达克岩。(4)弧-弧碰撞带:由弧-弧碰撞带之下被加热的年轻地壳或板片发生部分熔融也可以产生埃达克岩。(5)俯冲初期:当冷的板片首次进入热的地幔时, 俯冲板片温度的增高能够引起部分熔融。(6)板片裂缝:板片俯冲进入软流圈地幔时, 地幔浮力上拱导致俯冲板片产生撕裂缝, 沿着这些撕裂边缘, 地幔热异常物质上侵使板片边缘的温度升高, 导致板片发生部分熔融产生埃达克岩。(7)平板俯冲:板片俯冲过程中, 虽然以低角度方式前进, 但板片在这个近于水平的运动中也能够得到足够的热量产生熔融。
张旗[19,20]认为底侵玄武质下地壳熔融形成的埃达克岩(即C 型埃达克岩) 常常发生在造山作用的后碰撞阶段。该阶段增厚的岩石圈地幔部分因密度大而发生拆沉作用, 构造体制从碰撞期挤压转变为后碰撞期拉张, 此时热的软流圈地幔物质上涌, 因减压发生部分熔融, 产生的地幔岩浆上升到壳幔界面附近和下地壳中, 发生底侵作用。幔源岩浆的底侵作用导致地壳增厚, 改变地壳的热状态, 使地热梯度增大, 新底侵玄武质岩石由于高热状态和地热梯度的增加, 在地壳增厚的情况下发生部分熔融, 形成C 型埃达克岩岩浆。因此, 地壳增厚的火山弧或火山弧晚期是形成C 型埃达克岩的主要构造环境。
4埃达克岩的成矿作用
M.J.Defant,F.G.Sajo-na,S.M.Kay[2,5,14]等的研究发现, 有一些俯冲板片熔融成因的埃达克岩与Au,Cu,Ag,Mo 等浅成低温热液矿床、斑岩矿床密切共生, 并认为成矿物质来源于埃达克岩浆, 其原因在于埃达克岩浆的形成、结晶分异与壳幔交换作用。大量的研究表明, 环太平洋地区新生代斑岩铜矿和浅成热液金矿与同期的埃达克质岩浆活动存在密切的时空与成因的联系。埃达克岩是许多世界级斑岩铜矿的容矿岩, 也是许多浅成热液矿化系统的成矿母岩浆。埃达克岩的形成需要很高的温度(850 ~1150℃) 和压力(1.0~4.0 GPa),还需要水的参加
(Rapp等), 而上述条件也有利于在地幔和基性岩中富集的Cu,Au,Mo,Ag 等元素的萃取。在板块消减带, 埃达克岩形成在70~90 km深度, 恰恰位于角闪岩相与榴辉岩相转变界面的附近, 可能与角闪石消失时释放出大量的水、从而降低MORB 熔融的固相线温度、有利于形成埃达克质岩浆有关。在加厚的下地壳底部, 埃达克质岩浆的形成可能与高温高压下角闪岩相向榴辉岩相转变时角闪石的脱水作用有关(Reppetal,1995)。相比其他花岗岩类, 埃达克质岩有利于成矿的关键因素就是角闪石的脱水作用(Kayetal,2001)。角闪石分解产生的大量流体不仅有利于埃达克质岩浆的形成, 还有利于金属元素的萃取和迁移。
最近的研究表明, 与正常的长英质岩浆不同, 埃达克质岩浆以富水、富硫和高氧逸度(fo2)为特征。Mungalletal(2002)则强调斑岩铜矿成矿与板片熔体的高氧逸度(fo2)有关。认为板片熔体可能携带了大量的Fe2O3, 而富Fe2O3的熔体进入地
幔楔将导致地幔的fo2增高, 使地幔中的金属硫化物被氧化, 从而有利于地幔中的亲铜元素(如Au,Cu 等) 以硫酸盐的形式进入熔体(Mungall,2002;王强等,2003)[15]。而板片熔融的埃达克质岩在上升时与地幔的混合也可能进一步富集来自地幔中的铜和其他金属(候增谦等,2003)[16]。此外, 埃达克质岩浆的快速上升也有利于将Au,Cu 等成矿熔体携带到地壳浅部聚集成矿(张静，王强等,2003)[17,18]埃达克岩对于成矿是既不必要也不充分的条件, 也就是说, 成矿需要物质来源、物理化学条件、矿床保存等多方面的条件, 只有埃达克岩浆是不足以成矿的
5埃达克岩的研究趋势
自提出埃达克岩的概念以来, 埃达克岩研究得到了蓬勃发展, 取得了大量成果。但不可否认, 埃达克岩研究还存在一些问题和争论。武占祖[19]认为埃达克岩未来的研究方向主要体现在:
(1)目前有关埃达克岩的研究范畴已经超出了原始定义的范围。原始定义的埃达克岩仅仅是从地球化学意义上的岩石分类, 没有特征的岩石学和(或) 矿物学标志, 而埃达克岩既然是一种岩石, 就应该有岩石学和矿物学标志, 在野外也应该易于识别。因此, 需要对埃达克岩进行全面定义
(2)目前埃达克岩根据成因及构造背景主要分为两类。而如何正确判别两类埃达克岩, 是否存在更多分类? 随着埃达克岩研究的不断深入, 埃达克岩的分类及判别是未来研究的一个主要方面。
(3)已经发现的O 型埃达克岩主要分布于环太平洋周缘的现代岛弧中, 那么在古代岛弧, 特别是环太平洋周缘的古岛弧中是否可能也存在O 型埃达克岩? 近期的地球物理资料证实, 中生代确实存在古太平洋或伊泽奈崎板块向东亚大陆板块的俯冲。对于我国东部, 相当一部分研究者认为它受到中生代古太平洋或伊泽奈崎板块向东亚大陆板块的俯冲作用的影响。中国东部存在大面积的中生代火成岩, 它们的形成是否直接与古太平洋板块或伊泽奈崎板块的俯冲有关一直是地质研究者所关心的问题。长期以来, 该问题一直悬而未决。如果我们能够在中国东部中生代的火成岩中找到O 型埃达克岩, 将会为解决上述诸多问题提供强有力的证据。
(4)根据目前的研究, 埃达克质岩浆的富流体、高氧逸度和基性源岩等固有属性, 有利于Cu,Au 等深源金属元素的萃取与富集成矿。因此, 这可能是一种潜在的岩浆成矿专属性关系, 但对产生这种关系的原因与机制仍然不十分清楚。这有待于今后深入开展成矿与无矿的埃达克岩、成矿的埃迭克岩与非埃达克岩、无矿的埃达克岩与非埃达克岩等方面的对比研究。以揭示这种成矿专属性的本质。
参考文献：
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综述埃达克岩的研究现状及其趋势
摘要：
达克岩(adakite)是一种中酸性富钠火成岩(安山岩、英安岩、钠质流纹岩及相应的侵入岩), 其突出的地球化学特征就是SiO2≥56%,Al2O3≥15%,低重稀土元素(HREE)与Y(如Yb ≤1.9×10-6,Y ≤18×10-6), 高Sr(大多数>400×10-6,La/Yb(≥10.0) 与Sr/Y(>20.0~40.0),一般具有正铕异常(少数具有极弱负铕异常) 。埃达克岩存在两种成因类型:一种由俯冲的年轻(≤25~30Ma)大洋板片熔融形成(O型埃达克岩); 另一种由增厚地壳环境中的玄武质下地壳熔融形成(C型埃达克岩) 。本文作为研究生的课程报告，将这一研究领域的基本知识和要点做个总结和归述，是本人学习看文献之所得。
关键词:埃达克岩; 成因类型; 板片俯冲; 成矿理论
埃达克岩尽管是由国外学者提出来的，并且研究时间也比我们国内长，但自从引起国内学者注意之后，其研究从未停止，取得了大量的数据和成果，写出大量的论文，在国际研究埃达克岩这一领域使我们占有一席之地，本文没有什么创新之处，只不过把各家所言聚集一堂，做个综合的论述，算是学习上的锻炼吧 1埃达克岩的定义：
埃达克岩是Defant[1]和 Drummond[2]在20年前引入地学界的一个岩石学术语, 它是指与年青(≤25Ma) 俯冲大洋岩石圈有关的新生代岛弧环境中的火山岩或侵入岩. 这些岩石具有以下特征: SiO2≥56%,Al2O3≥15%(很少低于这个值), 通常MgO
董申保和田伟[3]认为，Defant 等的定义没有涉及产于埃达克岛的这类岩石的某些重要特征“，如Mg#，以及某些微量元素如Cr 、Ni 等在岩浆过程中的地位”。实验证实，此类特征正是埃达克岩形成时俯冲板块与上覆地幔楔相互作用 的标志。虽然此后Drummond 等又有所述及，但仍认为高 Mg 类型不是埃达克型而是过渡的埃达克型。
（引用Paterno R. Castillo埃达克岩成因回顾，科学通报，2006年4月，第六期）
2埃达克岩的分类
埃达克岩已经在研究好几十年了，关于它的分类也有较大的争论。本文选取国内外较为认可的分类做一个综述如下:
张旗[4]等在总结埃达克岩的多样性时，认为其大体可分为下列几种：典型的埃达克岩，源于贫K 的拉斑玄武岩，大多是由俯冲板片熔融形成的；高镁埃达克岩，以富Mg 和 Cr 、Ni 为特征；TTG 岩套，不同于典型的埃达克岩，太古宙的 TTG 更富si 和贫Mg ；高钾钙碱性埃达克岩，以富K 和贫Mg 、Cr 、Ni 为特征；高和镁的埃达克岩；钾质埃达克岩，并对这些分类做了(表2) ：
6类埃达克岩地球化学特征及其成岩环境对比表
(引自张旗等. 埃达克岩的多样性, 地质通报,2004)
同时，张旗等国内学者有以下分法：0型和C 型埃达克岩。
张旗[5]等曰曾经按照埃达克岩的Na 2O/K2O 比值、Sr-Nd 同位素特征和产出位置把埃达克岩分为O 型( Na 2O/K2O >2 , 产于洋内，取了。ce 二这一词的词头) 和C:型( Na2O/K2O = 1或>1，产于陆内，取了continent 这一词的词头)2类，似乎O 型代表典型的与板片俯冲有关的埃达克岩，而C:型为人陆下地壳熔融形成的、) 按照木文的划分，上述(1-3)类属于O 型埃达克岩，(4-6)类为C:型埃达克岩、)C:型埃达克岩产于加厚陆壳的底部，而O 型埃达克岩并非统统产于板块消减带环境，典型的埃达克岩(第1类) 和高镁埃达克岩(第2类) 与板块俯冲有关，但TTG(第3类) 则小然，TTG 是O 型的，它很可能是加厚下地壳部分熔融形成的，同样显生宙产于陆壳底部的埃达克岩也可以具有。型埃达克岩的地球化学特征，如西天山阿昔拉勒、辽西以及安徽沙溪的埃达克岩看来，O 型埃达克岩并没有固定的构造含义，而主要受源区物质组成的制约，只要源岩为低钾拉斑玄武岩，所熔出的岩浆即具有明显低钾富钠的特征。
董申保[6]等按其讨论的定义，将埃达克岩系列初步划分如下：高Mg 埃达克岩系；高 Mg# 埃达克岩系；低Mg#埃达克岩系：Martin 等将埃达克岩分为两类:一类为高 Si 埃达克岩, 为板片熔融的, 常与地幔楔发生交换作用, 类似于晚太古代的TTG ；另一类为低Si 埃达克岩，为交代地幔部分熔融形成的, 类似于赞岐岩的特征。
3埃达克岩的成因
俯冲板片熔融形成的埃达克岩(即O 型埃达克岩), 主要分布于环太平洋周围的现代火山弧中。Defant[7]等认为俯冲板片的年龄和俯冲作用发生的时间是O 型埃达克岩形成的关键因素。他们认为, 非常年轻(一般≤25 Ma) 的俯冲大洋板片发生部分熔融才能形成埃达克岩。然而已有大量证据表明, 俯冲板片的年龄并不是形成埃达克岩的决定性因素, 一些地区老的(可达始新世) 洋壳在俯冲作用初期也能形成埃达克岩。实验研究表明, 与地幔正常的脱水熔融作用相比, 来源于俯冲板片熔融作用的埃达克岩岩浆一般会发生在更浅的部位。模拟计算表明只有在俯冲作用初期, 即大洋板片的俯冲量不超过200 km 时, 才能发生板片的部分熔融, 而当大洋板片的俯冲量超过200 km时, 不可能发生板片熔融。Defant[8]等认为, 俯冲板片在火山弧下接近75~85km深度发生部分熔融, 形成埃达克岩岩浆, 而正常的岛弧火山岩岩浆则形成于120~150 km。因此, 俯冲环境火山弧下75~85 km处俯冲板片发生部分熔融形成了O 型埃达克岩岩浆
近期的一项研究表明有一种原始镁质安山岩或低硅的埃达克岩变种, 它被认为是经过原生板块熔体交代的地幔橄榄岩熔融作用的产物[9,10]. 这种低硅埃达克岩在化学成分上不同于由原生的板块熔体以及与地幔橄榄岩相平衡的板块熔体形成的高硅埃达克岩. 与高硅埃达克岩相比, 低硅埃达克岩具有 LREE, Sr, Rb 含量低的特征, 在给定的 Y 含量条件下, 具低的Sr/Y 比值. 这样, 无论采用那种分类方式, 总是有很多证据表明地幔橄榄岩直接或间接参与大多数埃达克岩的形成, 这一点对于我们全面认识埃达克岩的成因非常重要.
低硅埃达克岩并不会和碱性的、富集 HFSE(即富Nb) 的玄武岩(HNB)岩混淆, 虽然后者也被认为是形成于与板片熔体交代地幔相似的环境中[7,11,12,13]. 埃达克岩通常和富Nb 玄武岩共生, 这种共生关系反过来又被看作是俯冲板块熔融的证据. 通常认为板块熔体在上升过程中与地幔橄榄岩发生平衡形成相对富
HFSE 的角闪石, 后来这些角闪石分解, 导致地幔楔 HFSE 的富积, 形成了富Nb 玄武岩的交代地幔源区[7,12,13].
Defant M J[13]等(2001)总结了埃达克岩的形成方式, 按这些方式形成的埃达克岩主要属于严格符合其原始定义的O 型埃达克岩。(1)年轻的、热的板片发生俯冲, 在其俯冲初期形成埃达克岩岩浆。现在看来, 所谓年轻的板片, 并不是指其绝对年龄, 而是指这种板片在洋中脊处形成到在海沟处倾没所经历的相对时间较短。
(2)早期残余板片:早期俯冲板片的残余物下沉到地幔中, 由于其周围异常热的地幔的影响, 导致其温度升高, 发生部分熔融, 进而产生埃达克岩。(3)倾斜的或快速的俯冲(8~10 cm/a):在一些构造环境中, 当老的大洋岩石圈倾斜俯冲或以较高的速率进行俯冲时, 剪切压力增大, 这种剪切压力导致俯冲板片上部的温度升高, 使其发生部分熔融而产生埃达克岩。(4)弧-弧碰撞带:由弧-弧碰撞带之下被加热的年轻地壳或板片发生部分熔融也可以产生埃达克岩。(5)俯冲初期:当冷的板片首次进入热的地幔时, 俯冲板片温度的增高能够引起部分熔融。(6)板片裂缝:板片俯冲进入软流圈地幔时, 地幔浮力上拱导致俯冲板片产生撕裂缝, 沿着这些撕裂边缘, 地幔热异常物质上侵使板片边缘的温度升高, 导致板片发生部分熔融产生埃达克岩。(7)平板俯冲:板片俯冲过程中, 虽然以低角度方式前进, 但板片在这个近于水平的运动中也能够得到足够的热量产生熔融。
张旗[19,20]认为底侵玄武质下地壳熔融形成的埃达克岩(即C 型埃达克岩) 常常发生在造山作用的后碰撞阶段。该阶段增厚的岩石圈地幔部分因密度大而发生拆沉作用, 构造体制从碰撞期挤压转变为后碰撞期拉张, 此时热的软流圈地幔物质上涌, 因减压发生部分熔融, 产生的地幔岩浆上升到壳幔界面附近和下地壳中, 发生底侵作用。幔源岩浆的底侵作用导致地壳增厚, 改变地壳的热状态, 使地热梯度增大, 新底侵玄武质岩石由于高热状态和地热梯度的增加, 在地壳增厚的情况下发生部分熔融, 形成C 型埃达克岩岩浆。因此, 地壳增厚的火山弧或火山弧晚期是形成C 型埃达克岩的主要构造环境。
4埃达克岩的成矿作用
M.J.Defant,F.G.Sajo-na,S.M.Kay[2,5,14]等的研究发现, 有一些俯冲板片熔融成因的埃达克岩与Au,Cu,Ag,Mo 等浅成低温热液矿床、斑岩矿床密切共生, 并认为成矿物质来源于埃达克岩浆, 其原因在于埃达克岩浆的形成、结晶分异与壳幔交换作用。大量的研究表明, 环太平洋地区新生代斑岩铜矿和浅成热液金矿与同期的埃达克质岩浆活动存在密切的时空与成因的联系。埃达克岩是许多世界级斑岩铜矿的容矿岩, 也是许多浅成热液矿化系统的成矿母岩浆。埃达克岩的形成需要很高的温度(850 ~1150℃) 和压力(1.0~4.0 GPa),还需要水的参加
(Rapp等), 而上述条件也有利于在地幔和基性岩中富集的Cu,Au,Mo,Ag 等元素的萃取。在板块消减带, 埃达克岩形成在70~90 km深度, 恰恰位于角闪岩相与榴辉岩相转变界面的附近, 可能与角闪石消失时释放出大量的水、从而降低MORB 熔融的固相线温度、有利于形成埃达克质岩浆有关。在加厚的下地壳底部, 埃达克质岩浆的形成可能与高温高压下角闪岩相向榴辉岩相转变时角闪石的脱水作用有关(Reppetal,1995)。相比其他花岗岩类, 埃达克质岩有利于成矿的关键因素就是角闪石的脱水作用(Kayetal,2001)。角闪石分解产生的大量流体不仅有利于埃达克质岩浆的形成, 还有利于金属元素的萃取和迁移。
最近的研究表明, 与正常的长英质岩浆不同, 埃达克质岩浆以富水、富硫和高氧逸度(fo2)为特征。Mungalletal(2002)则强调斑岩铜矿成矿与板片熔体的高氧逸度(fo2)有关。认为板片熔体可能携带了大量的Fe2O3, 而富Fe2O3的熔体进入地
幔楔将导致地幔的fo2增高, 使地幔中的金属硫化物被氧化, 从而有利于地幔中的亲铜元素(如Au,Cu 等) 以硫酸盐的形式进入熔体(Mungall,2002;王强等,2003)[15]。而板片熔融的埃达克质岩在上升时与地幔的混合也可能进一步富集来自地幔中的铜和其他金属(候增谦等,2003)[16]。此外, 埃达克质岩浆的快速上升也有利于将Au,Cu 等成矿熔体携带到地壳浅部聚集成矿(张静，王强等,2003)[17,18]埃达克岩对于成矿是既不必要也不充分的条件, 也就是说, 成矿需要物质来源、物理化学条件、矿床保存等多方面的条件, 只有埃达克岩浆是不足以成矿的
5埃达克岩的研究趋势
自提出埃达克岩的概念以来, 埃达克岩研究得到了蓬勃发展, 取得了大量成果。但不可否认, 埃达克岩研究还存在一些问题和争论。武占祖[19]认为埃达克岩未来的研究方向主要体现在:
(1)目前有关埃达克岩的研究范畴已经超出了原始定义的范围。原始定义的埃达克岩仅仅是从地球化学意义上的岩石分类, 没有特征的岩石学和(或) 矿物学标志, 而埃达克岩既然是一种岩石, 就应该有岩石学和矿物学标志, 在野外也应该易于识别。因此, 需要对埃达克岩进行全面定义
(2)目前埃达克岩根据成因及构造背景主要分为两类。而如何正确判别两类埃达克岩, 是否存在更多分类? 随着埃达克岩研究的不断深入, 埃达克岩的分类及判别是未来研究的一个主要方面。
(3)已经发现的O 型埃达克岩主要分布于环太平洋周缘的现代岛弧中, 那么在古代岛弧, 特别是环太平洋周缘的古岛弧中是否可能也存在O 型埃达克岩? 近期的地球物理资料证实, 中生代确实存在古太平洋或伊泽奈崎板块向东亚大陆板块的俯冲。对于我国东部, 相当一部分研究者认为它受到中生代古太平洋或伊泽奈崎板块向东亚大陆板块的俯冲作用的影响。中国东部存在大面积的中生代火成岩, 它们的形成是否直接与古太平洋板块或伊泽奈崎板块的俯冲有关一直是地质研究者所关心的问题。长期以来, 该问题一直悬而未决。如果我们能够在中国东部中生代的火成岩中找到O 型埃达克岩, 将会为解决上述诸多问题提供强有力的证据。
(4)根据目前的研究, 埃达克质岩浆的富流体、高氧逸度和基性源岩等固有属性, 有利于Cu,Au 等深源金属元素的萃取与富集成矿。因此, 这可能是一种潜在的岩浆成矿专属性关系, 但对产生这种关系的原因与机制仍然不十分清楚。这有待于今后深入开展成矿与无矿的埃达克岩、成矿的埃迭克岩与非埃达克岩、无矿的埃达克岩与非埃达克岩等方面的对比研究。以揭示这种成矿专属性的本质。
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