含水大陆下地壳的部分熔融:大别山C型埃达克岩成因探讨

根据大陆下地壳的成分、含水基性岩体系部分熔融的基本原理和实验岩石学资料,本文对大陆下地壳的熔融机制展开了讨论,并在此基础上对比实验熔体与大别山C型埃达克岩的成分,进而探讨约束源岩成分、熔融的温压条件和部分熔融程度。研究结果表明,大陆下地壳总体上是中-基性(SiO250%～60%)和含少量水的,在缺乏流体相条件下伴随含水矿物脱水的部分熔融是下地壳产生含水长英质熔体和无水残留体的主要机制。角闪岩在中等压力下(1.0～1.2GPa,相当于35～40km)理论上能够产生石榴石含量超过～20%的熔融残余,从而使得与之平衡的长英质熔体具有低Y,高Sr/Y和La/Yb比值等埃达克岩特征。基于水活度模型和变质基性岩p-t相图的估算显示,含有40%～60%角闪石的源岩(含水0.8%～1.2%)在～950℃能够得到最大为15%～20%的熔体,该熔体分数满足熔体分离的要求。大别山C型埃达克岩主要为高钾钙碱性系列(K2O3.5%～5%),与实验熔体成分的对比可知,其无法由低钾源岩在合理的部分熔融程度形成。根据钾在角闪岩部分熔融过程过表现为强不相容元素的原理,利用合理假设的残余体组合得到的分配系数,估算K2O含量为～1%的源岩在熔融程度为15%～20%的情况下能够得到类似大别山C型埃达克岩成分的熔体。