中安第斯熔结凝灰岩的岩石成因
信息来源:互联网 更新时间:2012-8-14 查看:3884次
大量英安岩一流纹岩组分的熔结凝灰岩构成了中火山带火山景观的主要部份(图1)。经常有人主张,地壳熔融对这种岩浆的岩石成因来说是重要的(例Pichler和Zeil, 1972, Fernandez等,1973)。然而,几乎没有岩石学特征支持地壳熔融起源的观点,而安山岩与熔结凝灰岩重叠的德同位素初始比值表明这些岩石具有共同的源岩(Thorpe等,1979)。在熔结凝灰岩中,较高的Rb/Sr比值和较大的Eu异常与以斜长石占优势的慢源安山岩浆的分馏结晶作用起源是一致的。因此,中安第斯英安质一流纹质熔结凝灰岩受到的约束。与在安山岩浆缓慢上升穿过厚层陆壳时出现延续的分馏结晶有关。
侵入岩和喷出岩之间的岩石成因联系 在本文前言中,我们评述了使用地质证据来解释安第斯火成侵入岩与火山岩之间关系的困难,虽然把深成岩与火山岩完全分开不大会如此,但在某一给定地区,它们迟早被分开则是可能的。可能在岩浆活动期间,在持续活动的破坏性板块边缘,大规模的深成活动在早期阶段是主要的,继之为火山与深成活动,以致在板块边缘演化的晚期阶段,两种作用却同时进行。现在我们利用上面提到的岩石成因模式来进一步解释这种可能性。
黄金麻对于随着时间的推移而分离的一种可能解释是在于岩浆中的水含最。众所周知,控制结晶深度之主要因素是岩浆的水含量(Harris等,1970),这样,只有较“干的”岩浆能够达到地壳浅部,并呈火山岩喷出。Pitcher (1978)曾指出,秘鲁岩基的深成岩上升到地表3- 8 km范围内,当它们从雨水循环带吸收了水份时,它们就凝固停留了。或者反过来,岩基的岩浆简直可能就是一些比喷出的安山岩具有较高原生水含量的钙碱性岩浆。
与安山岩浆水含量有关的证据难以得到。然而,Sakuyama (1979)利用岩石学资料指出,安山岩桨的水含一鼠离开深海沟增加。他认为水属于不相容成份,而安山质母岩浆是高度水不饱和的。这与我们提出的岩石学模式一致:分馏结晶作用程度较高所形成的含辉石一斜长石安山岩明显是水不饱和的。因此,母岩浆一定是水不饱和的(参看Marsh, 1976),并且这将促使它们向地壳高位运动,随即喷出地表。
然而,考虑到熔结凝灰岩时,疑问出现了,由于它们含有角闪石和黑云母并爆发性喷出,因此表明具育相当的水含量。对新西兰类似的流纹质熔结凝灰岩来说,R utherford和 Heming (1978)指出其喷出前的水含量是4一6%。因此,我们认为,熔结凝灰岩的安山质母岩浆最初是高度水不饱和的,以致使岩浆能够侵入到地表附近,如果不是推断岩浆成因的高度分馏结品也促使岩浆的水含量增加,并可能有助于岩浆爆发性喷出的话。这与Cann (1970)的论证是一致的,地壳中酸性岩浆出现愈高,很可能它的来源愈深。
这些上升和结晶作用一也许能解释深成活动与火山活动时间上的分离,而仍然说明深成岩套和火山岩套化学上的j“泛相似性。早期岩基的岩浆最初可能含水较多或与雨水相互作用。这样的相互作用为围绕高位埠入岩株矿化所指示(Pearce, 1976)。这种活动说不定没有伴随火山作用。然而,晚期岩浆应该是比较“干的”,(或者是由于补给雨水的耗尽,该源区的水减少,或者是由于通过早期深成岩的侵入而造成的)因此它们将侵入到地表附近,如果发生广泛的、近地表的结晶和水富集,晚期岩浆就将呈熔岩或火成碎屑岩喷出。
承认火山作用和侵.入作用在地质上有联系,但二者不总是同时发生的,往意到它们之间地球化学上全部相似,我们提出了安山岩的成因模式也可能适用于该岩基英安质岩浆的起源。
因此,我们得出结论:喷出的和侵入的钙碱性岩套都是慢源的,而大陆壳的影响却很小 —或者有些言过其实。同时,它们对中安第斯大陆增长作出了重要的贡献。一度形成的岩浆习性,不管它们最终构成侵入岩或irk出岩,主要都受它们的水含量控制,至于其变化和其表现方式尚不完全了解。