低硅碱性岩浆的成因及其构造联系  

作　　者：周秋石 王瑞 

机构地区：[1]地质过程与矿产资源国家重点实验室,中国地质大学(北京)科学研究院,北京100083 [2]中国地质大学(北京)深时数字地球前沿科学中心,北京100083

出　　处：《中国科学：地球科学》2024年第5期1436-1458,共23页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金项目(42225204、42121002);中央高校基本科研业务费专项项目(2652023001);国家外国专家高等学校学科创新引智基地项目(B18048)资助。

摘　　要：虽然碱性岩在地球上的分布相对较少,但是其矿物种类、化学组成变化多样,因此在岩浆岩中种类最多.碱性岩普遍以硅相对不饱和、富钾、富钠或富碳为主要特征.虽然岩石学界还没有提出统一定量的碱性岩划分方案,但可以初步利用TAS图解、K_(2)O-SiO_(2)图解等手段对碱性岩进行简单划分.高硅碱性岩(SiO_(2)>52%)的成因相对复杂,往往包含多期岩浆作用的叠加,相对较多研究着眼于初始的低硅碱性岩浆的起源.自20世纪以来就有许多相关的实验岩石学研究.起初一些学者认为只需要地幔橄榄岩发生低程度部分熔融就可以实现微量元素的富集,但是产物熔体无法再现自然碱性岩的化学组成.随后,一些研究将实验对象聚焦到能够代表洋壳平均成分的含CO_(2)石榴辉石岩、榴辉岩上.虽然实验产生了硅不饱和、碱过饱和的产物熔体,一些观点认为自然低硅碱性岩应是富集组分经多期次富集的结果,而非起源于单一深部源区.来自地幔的低程度部分熔融熔体可以在岩石圈地幔中就位,形成含金云母、角闪石、辉石的脉状侵入体.部分熔融实验表明,这些源岩产生的熔体可以较好再现自然条件下的低硅碱性岩浆.低硅碱性岩浆在各种构造环境中均有产出,其成因各有异同,例如板内环境(多为大洋板内)及离散边界(主要为陆内裂谷)的成因离不开再循环组分端元的加入,如俯冲洋壳在地幔过渡带深度或者更深位置下的再活化,或者预富集的交代岩石圈地幔的再活化等.而汇聚边界的低硅碱性岩浆可以起源于混杂岩(mélange)部分熔融、弧后深度金云母集中分解等.结合大数据分析发现,大陆碰撞带的低硅碱性岩具有明显区分于其他构造环境的富K特征.初步分析认为,俯冲的大陆沉积物作为一种重要的富K端元,对碰撞带碱性岩浆贡献了大部分K.此外,俯冲板片富钾矿物的稳定域决定了K仅参与

关 键 词：碱性岩 构造背景 成因机制 大数据 

分 类 号：P542[天文地球—构造地质学] P588.11[天文地球—地质学]