橄榄石及其熔体包裹体地球化学约束冲绳海槽岩浆水含量

摘要

俯冲带是挥发分循环的重要场所,H2O在弧后盆地岩浆的产生和演化中起着至关重要的作用.目前为止,关于冲绳海槽(OT)(一个新生的陆内弧后盆地)岩浆中H2O含量知之甚少.因此,本文通过岩浆演化地球化学模拟结合矿物地球化学研究了H2O的含量及H2O在冲绳海槽南部(SOT)和中部(MOT)岩浆成因和演化中的作用.SOT和MOT中的岩浆演化主要受控于橄榄石、单斜辉石和斜长石的分离结晶.SOT岩浆中斜长石相对于MOT出现较晚,暗示SOT岩浆初始H2O含量更高,斜长石的结晶抑制作用更为明显.岩浆初始H2O含量较高使Ca在橄榄石和熔体中的分配系数降低形成低Ca的橄榄石,而并非结晶于辉石岩源区熔融而形成的低Ca熔体.基于Ca在橄榄石及其熔体包裹体的分配系数,本次研究发现MOT的原始岩浆中H2O含量高达～2％,且SOT水含量更高.岩浆熔体的H2O含量由于结晶分异作用由2％增加至5％,后岩浆去气作用造成H2O含量逐渐减少从而导致岩浆中斜长石剧烈结晶.SOT和MOT岩浆地球化学特征及H2O含量的差异主要受控于两个区域Wadati-Benioff带(WBZ)的深度(～100 km vs.～200 km).