海洋所揭示弧后盆地双峰式火山岩系中安山岩的岩浆混合成因

  近日,国际岩石学权威期刊Journal of  Petrology在线刊发中科院海洋地质与环境重点实验室曾志刚课题组关于西太平洋弧后盆地热液区附近双峰式火山岩组合中安山岩和流纹岩的矿物学和岩石地球化学研究成果,提出了安山岩由玄武质岩浆和流纹质岩浆混合成因的新证据。 

  双峰式火山岩是一套以基性岩和酸性岩为主的岩石组合,关于缺少中性岩的原因仍存在争议。一种解释是,存在大量中性岩浆,但是由于某些原因而未能喷出地表。另一种解释是,中性岩可能是由玄武质岩浆与流纹质岩浆混合而成,所以形成较少。 

  该研究将西太平洋弧后盆地热液区附近的安山岩分为A、B、C三种类型,并对C类安山岩开展了详细的矿物学研究,识别出三种截然不同的矿物组合:基性矿物组合,酸性矿物组合,中性矿物组合。全岩主微量元素、同位素及矿物结晶温度模拟计算,均指示该类安山岩由该地区的玄武质岩浆和流纹质岩浆以4:6的比例混合而成。结合前人的研究资料,对B类安山岩进行混合模拟计算,也完美符合玄武岩-流纹岩混合成因,说明岩浆混合作用在弧后盆地安山岩成因上扮演了重要角色。研究人员还发现该区的一组流纹岩也明显受到岩浆混合的影响,说明岩浆混合作用普遍存在,这与该地区异常高的热流值及活跃的海底热液活动相耦合,说明岩浆活动对热液活动起重要的控制作用。 

安山岩和流纹岩中多种类型的斜长石斑晶

安山岩和流纹岩中多种类型的辉石斑晶

玄武岩-流纹岩混合模拟计算结果

  论文第一作者为中国科学院海洋研究所张玉祥博士,研究得到了国家自然科学基金、中科院海洋地质与环境重点实验室开放基金、中科院先导专项、博士后基金、中科院国际合作项目、全球变化和海气相互作用等基金项目联合支持。 

  论文信息: 

  Yu-Xiang Zhang, Zhi-Gang Zeng, Glenn Gaetani, Le Zhang, Zhi-Qing Lai. Journal of Petrology, 2020, egaa098, https://doi.org/10.1093/petrology/egaa098 


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