玻安巖的地球化學特征、成因及其形成環境綜述

胥曉春 陳偉男

摘要：玻安巖是以富鎂、硅及揮發組分，貧鈦為其主要特征。與大洋中脊玄武巖相比，富大離子親石元素和虧損高場強元素。玻安巖來自于強烈虧損的地幔源，通常產于弧前環境。

關鍵詞：玻安巖 地幔源 弧前環境 地球化學

玻安巖首先是由日本學者Kikuchi（1890）在Chichi-Jima島發現一種高鎂硅飽和巖，1891年Peterson將其命名為Boninite（玻安巖）。其后又在西太平洋的若干島弧（如新喀里多尼亞、新幾內亞等）中被發現的，隨后，在蛇綠巖中也發現有玻安巖類巖石的產出。研究玻安巖，這對確定與其伴生的巖石的構造環境有重要的意義。

1.玻安巖的地球化學特征

玻安巖是一種按地球化學意義上的分類。該類巖石是一種富Si、Mg和揮發組分、貧Ti的火山巖。目前，對于玻安巖的定義標準還沒有達到完全統一。國際地科聯（IUGS）[1]將其定義為：w（SiO2）>53%，w（MgO）？8%和w（TiO2）>0.5%；Crawford et al.[2]對玻安巖定義為SiO2<53%，同時Mg#>0.6，或者主要來源于具有這些地球化學特征母巖漿的一類火山巖。Hickey[3]等對玻安巖的定義為w（MgO）變化范圍大（9%-25%），w（SiO2）下限略低（52%-60%），TiO2的平均含量為0.2%，Mg#值可高達0.55-0.83，同時還具有Ni、Cr含量高（Ni=300×10-6-900×10-6，Cr=100×10-6-450×10-6），富含揮發分（1.4%-3%）和高場強元素Y、V、Zr、HREE豐度低等特點。

對于玻安巖的REE豐度特征有三種型式：（1）LREE富集型；（2）虧損MREE，具U型分布；（3）第三種是LREE虧損型[4]。

2.玻安巖的成因及形成環境

Sun和Nesbitt（1978）[5]對西太平洋玻安巖提出兩組分混合模式來解釋：玻安巖來自一個不相容元素極端虧損的源巖，由于加入了LREE富集而Ti虧損的物質，才使REE呈U型分布，如果加入的富LREE物質數量多，則可產生LREE富集的型式。而LREE虧損的玻安巖則代表了未受改造或改造很弱的原先虧損的端元組分。張旗（1990）[4]認為玻安巖來自于強烈虧損的地幔源，且富集不相容元素。

對于玻安巖的形成環境，Sun和Nesbitt（1978）[5]指出，低Ti玄武巖是由強烈虧損的地幔源巖的重熔作用形成的。深海鉆探證實，西太平洋第三紀的玻安巖產于弧前環境，是在板塊消減作用的初期階段形成的。Bloomer等（1979）[6]認為玻安巖巖漿在上升過程中經歷了廣泛的分離作用，產生橄欖石玻安巖-玻安巖-玻安質古銅輝石安山巖-玻安質紫蘇輝石閃長巖系列。總之，玻安巖屬于俯沖巖漿的產物，目前發現的幾乎所有的玻安巖都產于弧前環境，在時間上主要出現在島弧演化的初期階段。

3.結論

玻安巖一種是一種高MgO、Ni、Cr、低TiO2、Zr、Y、P和重稀土元素（HREE）為特征，其生成的環境也與MORB不同。玻安巖熔巖的存在具有重要的構造指示意義。研究表明，玻安巖產于弧前環境，是在板塊消減作用的初期階段形成的，這對確定與其伴生的巖石的構造環境有重要的意義。

參考文獻：

[1]鄧晉福，莫宣學，魏啟榮，等.三江地區火山作用與特提斯演化[A].莫宣學.三江特提斯火山作用與成礦[C].北京地質出版社，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]張旗.玻安巖和玻玄巖的地球化學特征和成因探討[J].地球化學，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.