玻安岩的地球化学特征、成因及其形成环境综述

摘要：玻安岩是以富镁、硅及挥发组分，贫钛为其主要特征。与大洋中脊玄武岩相比，富大离子亲石元素和亏损高场强元素。玻安岩来自于强烈亏损的地幔源，通常产于弧前环境。

关键词：玻安岩 地幔源 弧前环境 地球化学

玻安岩首先是由日本学者Kikuchi（1890）在Chichi-Jima岛发现一种高镁硅饱和岩，1891年Peterson将其命名为Boninite（玻安岩）。其后又在西太平洋的若干岛弧（如新喀里多尼亚、新几内亚等）中被发现的，随后，在蛇绿岩中也发现有玻安岩类岩石的产出。研究玻安岩，这对确定与其伴生的岩石的构造环境有重要的意义。

1.玻安岩的地球化学特征

玻安岩是一种按地球化学意义上的分类。该类岩石是一种富Si、Mg和挥发组分、贫Ti的火山岩。目前，对于玻安岩的定义标准还没有达到完全统一。国际地科联（IUGS）[1]将其定义为：w（SiO2）>53%，w（MgO）？8%和w（TiO2）>0.5%；Crawford et al.[2]对玻安岩定义为SiO2<53%，同时Mg#>0.6，或者主要来源于具有这些地球化学特征母岩浆的一类火山岩。Hickey[3]等对玻安岩的定义为w（MgO）变化范围大（9%-25%），w（SiO2）下限略低（52%-60%），TiO2的平均含量为0.2%，Mg#值可高达0.55-0.83，同时还具有Ni、Cr含量高（Ni=300×10-6-900×10-6，Cr=100×10-6-450×10-6），富含挥发分（1.4%-3%）和高场强元素Y、V、Zr、HREE丰度低等特点。

对于玻安岩的REE丰度特征有三种型式：（1）LREE富集型；（2）亏损MREE，具U型分布；（3）第三种是LREE亏损型[4]。

2.玻安岩的成因及形成环境

Sun和Nesbitt（1978）[5]对西太平洋玻安岩提出两组分混合模式来解释：玻安岩来自一个不相容元素极端亏损的源岩，由于加入了LREE富集而Ti亏损的物质，才使REE呈U型分布，如果加入的富LREE物质数量多，则可产生LREE富集的型式。而LREE亏损的玻安岩则代表了未受改造或改造很弱的原先亏损的端元组分。张旗（1990）[4]认为玻安岩来自于强烈亏损的地幔源，且富集不相容元素。

对于玻安岩的形成环境，Sun和Nesbitt（1978）[5]指出，低Ti玄武岩是由强烈亏损的地幔源岩的重熔作用形成的。深海钻探证实，西太平洋第三纪的玻安岩产于弧前环境，是在板块消减作用的初期阶段形成的。Bloomer等（1979）[6]认为玻安岩岩浆在上升过程中经历了广泛的分离作用，产生橄榄石玻安岩-玻安岩-玻安质古铜辉石安山岩-玻安质紫苏辉石闪长岩系列。总之，玻安岩属于俯冲岩浆的产物，目前发现的几乎所有的玻安岩都产于弧前环境，在时间上主要出现在岛弧演化的初期阶段。

3.结论

玻安岩一种是一种高MgO、Ni、Cr、低TiO2、Zr、Y、P和重稀土元素（HREE）为特征，其生成的环境也与MORB不同。玻安岩熔岩的存在具有重要的构造指示意义。研究表明，玻安岩产于弧前环境，是在板块消减作用的初期阶段形成的，这对确定与其伴生的岩石的构造环境有重要的意义。

参考文献：

[1]邓晋福，莫宣学，魏启荣，等.三江地区火山作用与特提斯演化[A].莫宣学.三江特提斯火山作用与成矿[C].北京地质出版社，1993：224-233.

[2]Crawford A J，Fall T J，Green D H. Classification，petrogenesis and tectonic setting of boninites[A]. Crawford A J.Boninites [C]. London：Academic Division of Unwin Hyman Ltd，1989：1-49.

[3]Hickey，R. L. and Frey，F.A.（1982），Geochemical characteristics of boninite series volcanics：implications for their source，Geochim.Acta，Vol.46.pp.2099-2115.

[4]张旗.玻安岩和玻玄岩的地球化学特征和成因探讨[J].地球化学，1990，19（3）：207-215.

[5]Sun.S. S. and Nesbitt，R.W.（1978），Geochemical regularities and genetic significance of ophiolitic basalts，Geology，Vol.6.pp.689-693.

[6]Bloomer，S.，Melchior，J.，Poreda，R.，et al.，1979，Mariana arc-trench gap studies：petrology of boninites and evidence for a“boninites series”，EOS Trans，Am.Geophys，Union.60；968.

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