俯冲带火山下岩浆的形成_上升和存储的时间尺度.pdf

　　　38 世 　界 　地 　震 　译 　丛 2008 年第 1 期 俯冲带火山下岩浆的形成、上升 　　　　　　和存储的时间尺度 S P Tur ner R M M Geor ge PJ Evan s CJ Haw ke swort h G F Zell mer 摘要 　现在有足够的资料可用来尝试建立一个关于俯冲带火山下熔体的产生 、迁移 和存储的完整的模型 。在喷发前的几十万年到少于一千年的时间里 , 都可以发生流体从 俯冲的洋壳流到地幔楔中的现象 。这支持了认为流体的加入是与部分熔融紧密相关的模 型 , 但也有一些证据可以证明流体是降压熔融的结果 。流体开始加入的时间可能与俯冲 ( ) 的速率 例如 , 水供应的速率 、俯冲的角度以及由此决定的地幔楔的热结构有关 。相 反 , 俯冲沉积物到俯冲带熔岩源区的贡献在喷发前大约 35 万年到 4 百万年的时候看来 就发生了。 沉积组分的部分熔融证据与短的流体迁移时间、斑晶平衡温度及其他观测结果的结 226 合都指出 , 地幔楔在接近于俯冲板块边界上的地方具有相当高的温度 。新的 Ra 资料 表明, 在流体加入和火山喷发之间只有很短的时间。这就要求快速的熔体分凝 、沿通道 流动的岩浆上升过程以及在岩石层内最短的停滞时间。一般说来 , 在上升期间或者在岩 浆房里 , 发生从玄武岩到安山岩的演化是快速的 , 这可以从一些有关地幔的地球物理资 料来推断 。矿物等时线资料表明 , 一些安山质岩浆后来停在了更浅的岩浆房中。它们可 以在那里以几万年或更短些的时间尺度通过分异作用演化成英安质成分 , 通常都伴有同 化作用 。 关键词 : 安山岩 俯冲带 熔体产生 岩浆上升 地壳滞留 时间尺度 文章: Grove and Kinzler , 1986) 。在俯冲带从软 1 安山岩和俯冲带 流层到岩石层总的岩浆流是玄武质的, 而不是安 ( 山质的 Arculus , 1981; Ellam and Hawkesworth , 世界上 6 1 % 的陆地火山主要喷出安山 ) 1988 。尽管玄武岩是注入物 , 但是在体积上 ( ) 质岩浆 Gill , 198 1 。这些火山中大多数是 安山质岩浆仍然是从与俯冲带有关的火山输 与俯冲带有关的 , 在这个构造背景下的岩浆 出的主要的岩浆 。很多俯冲带的火山都对应 作用形成的岩浆约占了全球总的岩浆释放量 ( 着灾害性最大的、历史上的火山喷发 例如 , 的 15 % (04～06km3 ·yr1 ) ( Cri sp , 1984) 。 珀莱火山、坦博拉火山、克拉卡托火山、圣 ) 陆壳成份粗略地讲也是安山质的 , 所以俯冲 海伦斯火山 。一些单独的岛弧火山 ,