“埃达克质岩”一词最初被定义为由俯冲洋壳部分熔融形成的钠质深成岩。近年来多种关于埃达克质岩石的成因机制被提出且引起颇多争议，这些形成机制大多基于单一源区或熔体主导的封闭体系的实验岩石学和相关模拟结果而提出。然而，关于穿地壳岩浆系统晶粥储库中晶体群的最新研究认识，对上述成因机制产生了冲击，特别对重新审视陆内碰撞造山带中埃达克质岩浆的形成机制提供了新的启示。基于穿地壳岩浆系统的理论，陆内长英质岩浆储库多由不同批次的间隙熔体和挥发相组成，它们裹挟着不同来源的多世代晶体，包括正晶（orthocrysts）、再循环晶（antecrysts）、转熔晶（peritectic crystals）和捕掳晶（xenocrysts），共同组成了“晶粥体系”。在某些情况下，初始的“类埃达克质信号”（即高Sr/Y和La/Yb比值信号）便可以被低Sr/Y特征的“非正晶矿物”稀释。因此，由全岩成分定义的“埃达克质岩石”地球化学趋势，可能会因为加入了不同比例的非正晶矿物而与岩浆演化路径、下降液体线（liquid line of descendent）相偏离。

针对上述问题，我校地球科学与资源学院博士研究生谢元惠（现就职于江西省地质调查勘察院）在导师莫宣学院士和李小伟副教授的指导下，与蔡克大教授、美国加州州立大学Joshua J. Schwartz教授等国内外专家合作，对西秦岭竹院地区晚三叠世后碰撞“埃达克质”花岗闪长岩中不同世代的矿物开展了详细的成因矿物学分析，通过识别各类矿物的结构类型、约束微区成分特征和估算结晶温压条件等，反演了埃达克质岩浆的演化过程、确定了高Sr/Y岩浆的性质来源、评估了再循环晶组分对全岩化学性质的影响。论文主要取得了以下新认识：

（1）西秦岭竹院埃达克质花岗闪长岩的主要组成矿物有斜方辉石、三类单斜辉石、角闪石、两类斜长石、黑云母、钾长石和石英。三类单斜辉石分别表现出无环带（Type-1 Cpx）、正环带（Type-2 Cpx）和反环带（Type-3 Cpx）特征（图1）。各类辉石边部均被角闪石所包裹形成典型的包含结构。两类斜长石分别为筛状结构斜长石（Type-1 Pl）和非筛状结构斜长石（Type-2 Pl），前者An值较高（图1）。非包含结构角闪石的晶体粒度分布规律（图2）及斜长石的筛状结构特征，指示了不同来源岩浆的混合过程。石英、钾长石、黑云母和非筛状结构斜长石之间未观察到明显的不平衡结构，且粒度均较小，为结晶于浅层岩浆储库中的“正晶”。

（2）三种类型的单斜辉石均具有高的X_Mg值（图1），且与其平衡的熔体均表现出高的Ce/Pb比值（图3），表明单斜辉石更可能来源于偏基性的岩浆储库，为再循环晶。Type-3 Cpx的边部较核部表现出更高的Cr、Ni含量，指示了岩浆补给事件。斜方辉石具有高的X_Mg值，和高Ce/Pb比值特征，且被熔蚀的痕迹明显，显示出再循环晶属性，可能来源于镁铁质岩浆储库。两种类型的斜长石形成于不同的含水环境，其中非筛状结构斜长石对应的结晶岩浆储库含水量更高（7.99～8.38 wt.%），为富水环境。

（3）与正晶平衡的熔体表现出高的Sr/Y属性，而与镁铁质再循环晶（角闪石、大部分辉石）平衡的熔体基本表现出低Sr/Y属性（图3）。模拟结果显示低Sr/Y再循环晶和对应熔体的注入显著稀释了浅层岩浆储库的初始“埃达克质信号”，并使整体的岩浆成分更偏基性。此外，非筛状结构斜长石的高Sr/Rb和Sr/Ba特征及批次熔融模拟表明，初始高Sr/Y熔体可能来源于中酸性源区的水致熔融（图4）。

（4）综合矿物结晶时的温度、压力环境及平衡熔体的性质，笔者尝试构建了竹院花岗闪长岩体的岩浆管道系统模型（如图5）。

上述研究结果表明，竹院埃达克质花岗闪长岩代表了不同来源晶体和不同成分岩浆批次（长英质成分和镁铁质成分）的混合物。花岗岩类的全岩成分可能并不能代表实际的埃达克质熔体成分，因为再循环晶组分的裹挟很可能对具有高Sr/Y特征的中酸性岩浆的地球化学性质带去显著影响。准确地厘清成岩矿物的化学性质是研究高Sr/Y花岗岩成因的前提条件。

图1 竹院花岗闪长岩中单斜辉石及斜长石的背散射图像及X_Mg值、An值分布特征图

注：（a、b）无环带单斜辉石及其X_Mg值；（c、d）正环带单斜辉石及X_Mg值特征；（e、d）反环带单斜辉石及X_Mg值特征；（g）筛状结构斜长石及An值特征；（h）无筛状结构斜长石及An值特征。

图2 样品ZY17-1和ZY17-11显微照片中勾勒出的角闪石颗粒（a、b）及样品ZY17 -1和ZY17-11的ln(n)（n）（布居密度）与角闪石校正的晶体粒度（L）关系图（c、d）

注：“n”表示晶体颗粒数。半对数曲线斜率和截距定义如下：斜率 = -1/Gt；截距 = I/G，其中“I”代表晶体成核速率、“t”代表晶体滞留时间、“G”表示晶体生长速率。

图3 不同矿物及其平衡熔体Sr/Y示意图（a）及不同矿物及其平衡熔体Ce/Pb示意图（b）注：Sr/Y比高于30的熔体被认为具有高的Sr/Y比值特征；幔源衍生熔体的Ce/Pb比值一般大于9，而壳源衍生熔体的Ce/Pb比值通常小于4。

图4 批次熔融模拟的中酸性源岩球粒陨石标准化稀土元素配分模式图

注：熔融实验1～实验4对应的源岩分别为含石榴石的泥质片麻岩、正片麻岩、含石榴石变沉积片麻岩、黑云母英云闪长岩。

图5 竹院埃达克质岩体穿地壳岩浆系统模型简图

上述研究成果受自然科学基金重点和面上等项目资助，发表于国际矿物学领域权威期刊《American Mineralogist》上，论文信息：Xie, Y.-H.（谢元惠）, Schwartz, Joshua J., Li, X.-W. *（李小伟）, Cai, K.-D*（蔡克大）, Thomas, Bader., Li, H.（李欢）, Wang, F.-Y.（汪方跃）, Zhang, X.-B.（张晓兵）, Mo, X.-X.（莫宣学）, Dong, G.-C.（董国臣），Revisiting the genesis of the adakite-like granitoids in collisional zones: Water-fluxed melting of intermediate to felsic rocks with dilution by low Sr/Y phases, 2024: 109 (4): 709-728.

全文链接：https://doi.org/10.2138/am-2022-8873

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