中国对埃达克岩研究的贡献

8年来，我们在埃达克岩研究上取得了许多成绩，其中不少在世界上占有重要地位，对推进国际埃达克岩研究作出了重要的贡献。

（1）C型埃达克岩的研究。多年来，国际上关注的主要是阿留申型埃达克岩，即O型埃达克岩。多年来盛行的观点认为埃达克岩是与板块俯冲有关的，非此即非埃达克岩。绝大多数外国人和海外华人以及国内学术界的大多数人都持这种认识，可见Defant and Drummond（1990）的定义是多么深入人心。这种观点成了学术界的主流认识，并据此否认中国东部存在埃达克岩。而中国的实际告诉我们，中国大多数埃达克岩，至少我们接触最多的埃达克岩大多是高钾钙碱性的，即C型埃达克岩（张旗等，2001a，b）和Ⅱ型埃达克岩（王强等，2001 ；朱弟成等，2002）。对于高钾钙碱性埃达克岩国外关注很少，仅Sheppard et al.（2001）提出了壳源埃达克岩（crustally－derived adakite）的见解，但响应者甚寡，原因可能是该类埃达克岩在国外出露较少，未引起足够的重视，也可能受固有的埃达克岩源于消减带的观点的束缚而未能展开。而国内的研究则方兴未艾，发表了大量的文章，积累了大量的资料，提出了各种不同的解释，引发了激烈的争论。虽然我们的研究还不够深入，许多问题需要探讨，但是，在这个领域，毕竟是中国人在唱主角。

（2）西湾型埃达克岩的发现。我们发现了许多新的埃达克岩类型，其中非常有意义的是李武显等在蛇绿岩中发现的埃达克岩（Li and Li，2003；李武显和李献华，2003，2004；刘敦一等，2003）。与蛇绿岩有关的埃达克岩的发现极具创新性，本书将其命名为西湾型（见本书第2章）。它开辟了埃达克岩研究的新的领域，使我们对埃达克岩的形成、洋壳的演化以及蛇绿岩的侵位有了新的认识。西湾型埃达克岩以极其富钠和贫钾为特征，因而具有极高的Na₂O/K₂O比值（平均高达20 ！）。类似的地球化学特征的埃达克岩国外也报道过（如俄罗斯远东的堪察加半岛，据Kepezhinskas et al.，1995），是在地幔岩捕虏体中，而不是在蛇绿岩中。Li and Li，2003（2003）发现了赣东北西湾蛇绿岩中的埃达克岩，熊小林等（2003）解决了埃达克岩Na亏损的问题，这就给西湾型埃达克岩赋予了新的含义：它可能是消减板片初始熔融的产物，它与阿留申型埃达克岩的关系可能是：西湾型埃达克岩是阿留申型埃达克岩的初始熔体，阿留申型埃达克岩是经历了Na亏损的西湾型埃达克岩。研究这种熔体将能更深入地了解埃达克岩形成的真正原因，其地球动力学意义不可限量。

（3）埃达克岩形成的压力和深度。埃达克岩形成深度是一个争论很大的问题，大量的实验研究表明，在800℃ ～1000℃的范围内石榴石稳定的位置依据源岩成分的不同大约在0.9～1.4 GPa之间（Beardand Lofgren，1991；Rushmer，1991；Winther and Newton，1991；Sen and Dunn，1994；Wolf and Wyllie，1994；Rapp and Watson，1995）。葛小月等（2002）据此认为中国东部高Sr/低Y型花岗岩形成的压力为0.9～1.3 GPa（温度为800℃～1000℃），相当于30～45 km，因此不能依据这类高Sr/低Y型火成岩的出现推论燕山期中国东部存在明显的地壳增厚甚至“中国东部高原”。熊小林等（2005）的研究表明，榴辉岩矿物组合中金红石是一个重要的成员，而金红石作为残留相出现的最低压力为1.5 GPa（见本书第3章）。Xiao and Clemens（2007）对采自大别地区的钾玄质玄武岩的熔融实验得出的压力更大（一般＞2GPa，至少＞1.7 GPa），对应的地壳厚度大约为56～66 km。

1.5 GPa作为埃达克岩形成的基本条件，对于进一步限定埃达克岩形成的深度是很有价值的。对于在下地壳底部形成的埃达克岩来说，其深度大约在50km左右。但是，在洋壳下就不一样了，洋壳和地幔的密度比地壳大得多。从地壳的密度分布看，整个地壳不论横向还是纵向密度分布都比较均匀，上地壳的平均密度在2.82～2.83g/cm2之间，中地壳的密度在2.84～2.87 g/cm2之间，下地壳的平均密度在3.03g/cm2左右，上地幔顶部的平均密度为3.40g/cm2（引自马宗晋和赵俊猛，1999）。简单的计算表明，在洋盆内1.5 GPa大体相当于46 km（海水深5 km，平均密度1.0g/cm2，洋壳厚8 km，平均密度3.0g/cm2，上地幔平均密度3.40g/cm2）。西湾型埃达克岩伴生的蓝片岩（硬柱石＋青铝闪石＋硬玉）组合的温压条件在300℃～350℃和1.2 GPa（周国庆，1997），约相当于40 km深度。再加上板块消减带俯冲的剪切应力的叠加，估计埃达克岩形成的深度可能还要浅一些，不会超过45 km。因此，早先Defantand Drummond（1990）推测的75～90 km深度（相应的压力＞2.5 GPa）可能是太深了。

（4）埃达克岩的分类。埃达克岩的分类问题国外很少关注，而国内从埃达克岩研究一起步就十分关注（王强等，2001；张旗等，2001a，b；2004a，2006c；朱弟成等，2002）。国外虽然也提出了一些分类方案，如Sheppard et al.（2001）的来自板片的埃达克岩（slab－derived adakite）和来自地壳的埃达克岩（crustal－ly－derived adakite），Martin and Moyen（2003）的高硅埃达克岩和低硅埃达克岩等。西湾型埃达克岩和与钾玄岩有关的埃达克岩的相继发现，使我们有可能对埃达克岩进行分类。如本书第2章所述，可以按照K₂O含量和Na₂O/K₂O比值将埃达克岩划分为低钾、中钾、高钾和超钾质的4类，分别相当于西湾型、阿留申型、华北型和可可西里型埃达克岩。4类埃达克岩各自具有什么不同的特征和意义是今后需要认真研究的。

（5）喜马拉雅型花岗岩的发现。喜马拉雅型花岗岩是我们研究冀北花岗岩时发现的（李承东等，2004）。这是一类Sr和Yb皆亏损的花岗岩。喜马拉雅型花岗岩在喜马拉雅地区最著名，故以此命名。喜马拉雅型花岗岩最重要的意义在于其形成压力的确定。早先的研究大多认为出露在高喜马拉雅地区的淡色花岗岩（喜马拉雅型）是浅部来源的，最近的研究认为其来源并不浅（见本书第4章），大约相当于1.0～1.5 GPa。喜马拉雅型花岗岩是循着埃达克岩的思路发现的，埃达克岩的重要贡献之一是引进了熔融残留相的概念，并由此确定了岩浆源区形成的压力。埃达克岩与石榴石＋辉石平衡，在很高的压力下形成；喜马拉雅型花岗岩与石榴石＋斜长石平衡，在较高的压力下形成。

（6）南岭型花岗岩的厘定。A型花岗岩是学术界关注的课题，近期发表了不少有关A型花岗岩的研究论文（时代主要是新元古代和中生代的，范围还包括高分异花岗岩和四组分花岗岩），对于A型花岗岩的成因和地球动力学意义提出了许多不同的认识。A型花岗岩是一种特别富硅和富碱质的岩石，其鉴别存在不少问题，被普遍使用的若干判别图并不一定到处适用，如Collins et al.（1982）的K₂O －Na₂O图和Whalen et al.（1987）的Ga/Al图（见本书第4章的图4.15和图4.16）。为了避免混乱，本书将具有非常低Sr高Yb地球化学特征的A型花岗岩命名为南岭型花岗岩，其鉴别标志除富Si和Yb、Y贫Sr外，还极度贫Ba、Ti、P和Eu（参见图4.17），在REE图中通常具有非常明显的负铕异常（M型花岗岩负铕异常可以明显或不明显）。研究表明，具有这类地球化学特征的花岗岩通常形成在很低的压力下（＜0.8 GPa，地壳厚度约＜30 km）。

（7）花岗岩的分类。现有的花岗岩分类的方案很多，常用的也就几种，如已为大家所熟知的I、S、M和A型，同熔型和重熔型，钛铁矿和磁铁矿型等，大多反映的是花岗岩源岩的不同，有的则着重地球化学性质和产出背景的特殊性（如A型花岗岩），许多分类专注于探索花岗岩的构造环境问题（如洋脊型、火山弧型、板内型等）。我们则按照花岗岩源区压力的不同将花岗岩分为埃达克岩、喜马拉雅型花岗岩、浙闽型花岗岩和南岭型花岗岩4类（见本书第4章）。Defant and Drummond（1990）提出的埃达克岩引进了压力的概念，开辟了花岗岩研究的新方向。埃达克岩（高Sr低Yb）形成在高压下，他们划分的岛弧安山岩－英安岩－流纹岩组合（低Sr高Yb）形成在低压下。浙闽地区的中生代花岗岩（本书命名的浙闽型花岗岩）的地球化学特征类似Defant and Drummond（1990）的英安岩－安山岩－流纹岩组合，也形成在低压下。喜马拉雅型花岗岩（低Sr低Yb）形成的压力大体位于埃达克岩和浙闽型花岗岩之间，而南岭型花岗岩（非常低Sr高Yb）形成的压力低于浙闽型花岗岩。初步的研究表明，花岗岩按照压力的分类不但具有明显的理论意义，还有重要的找矿意义，它开辟了花岗岩研究的新领域，是今后花岗岩研究的重要方向。

（8）中生代的中国东部高原。中国东部高原是我们根据埃达克岩在中国东部的时空分布圈定的（张旗等，2001a，2001b和本书第8章），现在，有越来越多的证据表明中国东部高原是存在的。中国东部高原以及中国许多三叠纪以来的山脉（见本书第7章）和山地（见本书第8章）相继被发现，提出了一个识别古代地质历史上已经消失了的高原或山脉的方法，开辟了一个新的大地构造研究领域。古代高原和山脉均已消失，如何鉴定和识别它们？除了火成岩石学的证据外，还应当有沉积学、构造学、古生物学、古地理学、古环境学等方面的证据，因此，它必将带动相关学科的发展。研究高原（或山脉）的形成、演化、分布、垮塌，不仅涉及地壳本身，还影响到气圈、水圈和岩石圈，有极其重要的地球动力学意义。我们对中国东部高原的研究，还涉及了燕山运动问题、岩石圈减薄问题、大陆深俯冲问题、中生代构造大转折问题和拆沉问题等。看来，抓住中国东部高原问题，对于探讨中国东部中生代一系列学术界瞩目的重大理论问题可能带来新的生机。