埃达克岩的特征、成因及其与成矿作用关系

张成林 陈开运

【摘 要】本文总结了埃达克岩研究的进展，论述了埃达克岩的提出和原始定义，埃达克岩的分类和地球化学特征及其产生的原因，埃达克岩的成因和成因机制以及埃达克岩与金属矿产成矿作用的关系。最后提出了当前研究未解决的问题，为以后的研究提出了建议。

【关键词】埃达克岩；地球化学；特征；成因；成矿

Kay在美国阿留申群岛中的Adak岛发现了显生宙的板片熔融事件（（Kay，1978））和岛弧火山岩组合， 但当时并没有引起足够的重视。而在20世纪90年代初期，Defant（Defant等，1990）将这种岩石组合称为埃达克岩（adakite），埃达克岩的概念提出以后引起了国际上同行的广泛关注。Defant 等厘定出这种新的火成岩——埃达克岩，最先在美国阿留申群岛中的埃达克（Adak）岛发现这种岩石（Kay，1978）。与绝大多数来自于地幔楔（受俯冲大洋板片流体交代过） 的火山弧火成岩不同，Defant等提出的埃达克岩，是指形成于火山弧环境、由俯冲的年轻（<25M a） 大洋板片熔融所形成的火成岩。在Defant等的原始定义中，埃达克岩具有如下特征：岩石类型为中酸性钙碱性岩石，缺失基性端员，岩石组合为岛弧安山岩、英安岩、钠质流纹岩及相应的侵入岩；主要矿物组合为斜长石+ 角闪石±黑云母±辉石±不透明矿物；SiO2≥56%，Al2O3≥15%，MgO 通常< 3% （很少> 6% ）；与正常的岛弧安山岩—英安岩—流纹岩相比，低重稀土元素和Y （如Y≤18×10-6?g/g， Yb ≤1.9×10-6?g/g ），高Sr （大多数> 400×10-6?g/g），高场强元素（HFSEs） 含量相似（王强等，2001）。

近十几年来，埃达克岩的研究取得了长足的进步，已经远远超出对埃达克岩本身的研究，与陆壳的生长、演化，地球动力学过程以及成矿作用等基础地质问题紧密联系在一起。根据埃达克岩的地球化学特征及推断的岩浆起源条件，结合俯冲带岩石圈物质结构、热结构及构造岩浆演化，埃达克岩可能起源于板块俯冲的初始阶段。因此，埃达克岩概念的提出与研究可能具有与蛇绿岩同等重要的意义（罗照华等，2002）。

1. 埃达克岩的定义和基本特征

1.1埃达克岩的定义

Defant等（Defant等，1990）定义的埃达克岩是与年轻的大洋岩石圈俯冲作用有关的、地球化学特征比较特殊的岛弧安山岩、英安岩、流纹岩（以英安岩最常见） 或英云闪长岩和奥长花岗岩， 其化学成分与太古代高-Al奥长花岗岩-英云闪长岩-英安岩（高- AlTTD/TTG）很类似， 突出的特征为较低的Yb （≤1.9?g/g）和Y （≤18L?g/g） 含量和高的Sr/Y 比值（>20-40）。当时这种岩石只在一些新生代岛弧火山岩中发现， 因其首先发现于阿留申群岛的Adak 岛上（Kay， 1978） ， 故Defant和Drummond （1990） 将这种特殊的新生代岛弧高-AlTTD命名为adakite （埃达克岩）。岩石类型为中酸性钙碱性岩石， 缺失基性端员，岩石组合为岛弧安山岩、英安岩、钠质流纹岩及相应的侵入岩；主要矿物组合为斜长石+ 角闪石±黑云母±辉石±不透明矿物。这样，埃达克岩从一开始命名就与构造环境挂上了钩。Defant等（Defant等，1990）和Drummond等（Drummond等，1996）坚持认为，只有岛弧环境下俯冲板片部分熔融形成的才是埃达克岩。因此，许多人将埃达克岩的定义理解为形成于岛弧环境的高铝高锶而贫重稀土的一种特殊类型的中酸性岩浆岩可见埃达克岩不是指的某一种具体的岩石，而是具有特定地球化学性质的一套中酸性火成岩组合的术语（陈斌等，2002；葛小月等，2002；钱青等，2002）。张旗等（张旗等，2003）则认为岩石命名是一种描述性的表述，不应当与其成因及其形成的构造环境联系起来。把岩石定名与构造环境捆绑在一起的作法是不合适的（张旗等，2003），实际上，也没有任何一种岩石固定只形成在一种构造环境。当然，在一种新的岩石刚刚出现的时候，为了解释其成因，往往把它与某种环境相联系，例如埃达克岩的例子。其实，早在1978年Kay（Kay，1978） 就发现了 （Adak）岛的火山岩具有独特的地球化学特征，并认为可能与消减板片的熔融有关，但是没有引起广泛的注意。而当12年后Defant（Defant等，1990）重提这个问题，并根据新的地质和地球物理证据给予了恰当而令人信服的解释之后，才使埃达克岩在短期内风靡全球（张旗等，2003）。在1990年Defant的文章发表之后，随着科学的发展，新的实例不断补充，人们的认识不断的深化，对原先的定义进行修正和补充，埃达克岩的概念不断地被扩展，“扩大化”是必然的，是科学发展和进步的表现。“回到埃达克岩原始定义上去”的提法并不合适，我们不应当局限于早先的认识，连一直坚持埃达克岩只形成在岛弧环境的Defant（Defant等，1990）也不再坚持了（Defant等，2002；Defant，2002）， 他认为，埃达克岩是一个一般意义上的术语，指的是具有埃达克岩地球化学特征的那些岩石，而没有特定的构造含义。也就是说“埃达克质岩”的含义更广，包含了所有具有上述地球化学特征但可能形成不同构造背景并有不同成因的岩浆岩，甚至包括了经典的“埃达克岩”（王强等，2008）。因此现在所说的埃达克岩不仅仅是指Defant等（Defant等，1990）提出的产生于那种特殊的构造环境的岩石，还包括概念扩大化后的具有埃达克岩地球化学特征的那些岩石。

1.2埃达克岩的地球化学特征

1.3 埃达克岩地球化学特征的成因分析

（1）高SiO2高Al2O3。可能反映榴辉岩或角闪岩在高压下的部分熔融（Castillo，2006）。

（2）高HREE底LREE。LREE富集而HREE相对亏损，可能反映其形成的源区含有石榴石，石榴石优先富集HREE，造成埃达克岩的HREE相对亏损（王强等，2001）。