斜长石环带揭示大洋岛弧岩浆房多期填充历史
摘要
本文利用LA-ICP-MS对岩石样品中存在环带结构的斜长石颗粒进行了数条剖面的主微量元素分析,同时结合电子探针分析斜长石颗粒中的主要元素。电子探针和激光分析得出的主量元素分布规律基本吻合,在有典型环带结构矿物颗粒中,主微量元素随空间分布变化。An值变化范围大,矿物边缘均呈现由内向外An值降低的特征,所测定的矿物边缘区域An含量都很接近,大约在6570之间。矿物边缘和中心元素含量往往存在较大差异,其中有的是岩浆填充作用导致熔体成分发生变化引起,而有的可能反映了喷发过程中温度降低,此外压力减小引起的动力学作用也导致结晶出的矿物组分发生变化。结合观察结果,认为斜长石核部结构产生于较深的位置,反映了初始的岩浆组分,之后早期形成的矿物颗粒在岩浆房中停留并和熔体之间发生相互作用,一些晶体的边缘发生再熔融,形成残缺的环带结构,还有一些经历了更严重的熔体侵蚀,导致整个核部形成蜂窝状的反应结构。完整的规律性环带结构形成于岩浆房中,反映了岩浆房中的温压变化,对流扰动以及岩浆填充的作用,不受熔体侵蚀的影响。无环带结构的小型晶体结晶时间短,没有经历过复杂的岩浆演化,可能于喷发前较短时间内或者喷发之后冷却结晶形成。可以得出如下结论:水下火山的岩浆在上升过程中以及在岩浆房中经历过比较复杂的岩浆演化过程,其中包括了深部结晶过程,在岩浆房中晶体和熔体之间的相互作用反应,晶体的再熔融过程,岩浆房中的岩浆对流活动,以及不同成分岩浆的多批次填充。