島弧岩漿演化研究：以西巽他與北呂宋島弧為例(Ⅲ)

新生代島弧岩漿活動於西巽他島弧 (即蘇門答臘地區) 的分布，為印澳板塊向北隱沒至歐亞板塊下方所形成的島弧火山岩或侵入岩體。空間上根據地球化學的變化，可分為四個不同的區塊。本研究分析56個岩漿岩樣本，共約1000個鋯石的鈾鉛年代與鉿同位素值，其中得到43個火成岩的年代，另外13個樣本為現生火山。 從鋯石鈾鉛年代的結果，加上前人的年代分析，我們將蘇門答臘新生代岩漿活動分成五個時期，分別為：古新世 (66-65 Ma)、早始新世 (56-48 Ma)、中始新世至漸新世 (48-23 Ma)、中新世 (23-5.3 Ma)、上新世 (5.3-2.6 Ma) 以及第四紀至今 (2.6-0 Ma)。其中約在50-20 Ma間存在較少的年代分布，可能與印度碰撞開始至印度洋隱沒系統間的岩漿活動間隙有關。 鉿同位素值的部分，除部分與Toba火山相關的岩漿活動可能含有較高的鈾含量外，蘇門答臘的岩漿岩普遍具有相似的鈾含量。同位素的變化同樣的可分四個區塊討論：東部岩漿活動年代廣泛且分布在靠蘇門答臘斷層兩側，具有穩定的鉿同位素值 (+9.4至+18.0)，與典型的巽他島弧岩漿性質相似、中部岩漿活動年代亦廣泛且分布在靠蘇門答臘斷層兩側，出現部分受到地殼物質的影響 (鉿同位素值為+4.0至+17.0)、Toba及其相關岩漿活動多半活動於5 Ma以內，且具有明顯的地殼物質訊號 (鉿同位素值為-15至+7.3)、西部岩漿活動在約15 Ma左右出現空間上由南邊遷移至北邊的情形，但其鉿同位素值卻不改變 (均為+6.3至+14.0)。由以上結果我們認為蘇門答臘新生代火山活動在中部及東部地區岩漿形成的位置固定，而西部地區因大地應力改變，在15 Ma左右停止隱沒，並在後期有來自地函新的熱源，使得較深處的部分熔融產生年輕的岩漿。至於Toba地區則可能因為隱沒板塊撕裂作用，使得上部地函物質上湧，熔融了下部地殼，使得地殼訊號大量進入岩漿源區。