硅质岩浆系统及其深部岩浆储库的组成特征与演化机制一直是火山学和大陆地壳形成与演化的重要热点问题。近年来的研究发现，火山岩中保存的富晶体包体可能记录了岩浆储库内部复杂的成分分层和晶体-熔体分离等岩浆作用过程。浙江雁荡山破火山发育大量流纹质凝灰岩，并发育有粗面质富晶体包体，为深入研究这一前沿科学问题提供了理想对象。中国地震局地质研究所颜丽丽副研究员与北京科技大学贺振宇教授、德国埃尔朗根-纽伦堡大学Reiner Klemd教授合作，对雁荡山破火山富晶体包体及相关的流纹质凝灰岩和复活侵入体石英正长斑岩开展了详细的野外与岩相学观察，结合矿物微区成分、TIMA分析、全岩地球化学等系统研究。本研究首次通过富晶体包体揭示了雁荡山破火山岩浆储库的垂向成分分层，为硅质岩浆系统堆晶重熔再活化，以及破火山系统中火山岩与侵入岩的成因联系提供了直接证据。

研究获得的关键发现和认识如下：

1、富晶体包体和流纹质凝灰岩是同源岩浆喷发的产物

富晶体包体具有高的晶体含量（~30-50%），斑晶的粒径比寄主流纹质凝灰岩中的粗大，钾长石和斜长石普遍发育溶蚀结构和成分环带（图1-图3），暗示岩浆房曾经历热补给和堆晶体重熔再活化。

系统地锆石U-Pb定年与Hf同位素分析表明，富晶体包体、流纹质凝灰岩，破火山口内复活侵入体石英正长斑岩以及其中的暗色微粒包体具有误差范围内一致的年龄（99.5–96.4 Ma）和相似的锆石Hf同位素组成，表明它们源自同一岩浆系统，富晶体包体与流纹质凝灰岩是同一岩浆储库中不同部分一起喷发的产物。

图1 浙江雁荡山流纹质凝灰岩及其中发育的富晶体包体（A-E），以及石英正长斑岩和暗色微粒包体（F）的野外照片

图2 富晶体包体（A）与石英正长斑岩（B）的TIMA矿物分布图

图3 富晶体包体（A-E）、流纹质凝灰岩（F-G）、石英正长斑岩（H）及暗色微粒包体（I）中矿物的背散射图像

2、揭示了硅质岩浆储库成分不均一的成因及演化过程

富晶体包体具有高Ba、Sr、Zr、Hf、Ti含量，低Rb/Sr比值和正Eu异常，与破火山口内复活侵入体石英正长斑岩的地球化学特征相似，而与具有高Rb/Sr比值、负Eu异常以及显著Ba、Sr、Ti亏损特征的寄主流纹质凝灰岩形成鲜明对比，反映岩浆储库因晶体-熔体分离和堆晶作用形成了成分分层结构，下部为堆晶体，上部为熔体层。富晶体包体代表了再活化的堆晶体、补给岩浆与抽取的流纹质熔体相互作用的产物，未喷发的残余晶粥再活化形成了石英正长斑岩侵入体，暗色微粒包体则是再活化的残余晶粥与补给岩浆混合形成。

3、提出了“熔体抽离-晶体堆积-热补给触发喷发”的动态晶粥岩浆系统模型（图4）

阶段1：岩浆储库通过晶体-熔体分离和堆晶作用形成成分分层的结构；

阶段2：深部来源的岩浆补给引发岩浆储库内的堆晶体重熔再活化，部分堆晶体被熔体裹挟喷发；

阶段3：喷发后残余晶粥再活化形成破火山口内复活侵入体。

图4 富晶体包体与成分不均一岩浆储库的成因模式图

三位国际审稿专家一致认可该成果对理解岩浆储库成分不均一及演化机制的突破性贡献。苏黎世联邦理工学院Olivier Bachmann教授指出：“雁荡山破火山是研究硅质岩浆系统的理想野外实验室，其重要性亟待被国际学界更广泛认知。”范德比尔特大学Calvin Miller教授与美国地质调查局加州火山观测站Genna Chiaro博士认为：“论文通过优质实用的数据和创新的视角，重新诠释了长英质岩石中包体的科学意义，为当前硅质岩浆系统的关键争议（如熔体-晶体分异、火山岩与侵入岩的联系）提供了直接证据。”

本研究得到了国家自然科学基金项目（42472091和42002070）的资助，于近期发表在国际地学期刊GSA Bulletin上，详细信息请阅读原文：Yan, L.-L., He, Z.-Y., and Klemd, R., 2025. Crystal-rich enclaves in rhyolitic tuffs of the Yandangshan caldera (Southeast China): A window into the compositional heterogeneity of silicic subvolcanic reservoirs: GSA Bulletin, https://doi.org/10.1130/B38191.1.