花崗巖分類及成因探討

1、花崗巖分類及成因花崗巖類類型多 , 分布廣,差異大, 自 Real1956 提出花崗巖分類以來 ,地 質(zhì)學(xué)界對(duì)花崗巖的成因分類一直存在著異議 , 從早期簡單的二分法，即將花崗巖 分為巖漿的 有單巖漿花崗巖和雙巖漿花崗巖之分 和花崗巖化的 有深熔花崗巖 和交代花崗巖之分兩大類，到經(jīng)典的I- S-M-A分類法，均具有各自的優(yōu)點(diǎn)及局 限性, 現(xiàn)就各分類方法做簡要表達(dá)1. 早期二分法B. W. Chappell 和 A. J. R. White 1974 根據(jù)對(duì)澳大利亞東部塔斯曼造山帶花崗巖的研究，提出將花崗巖分為I型和S型兩種不同成因類型，這種分 類大致分別相當(dāng)于 S. Ishihara 1977

2、所劃分的“磁鐵礦系列和“欽鐵礦系 列花崗巖。I型花崗巖的源巖物質(zhì)來自未經(jīng)地殼風(fēng)化作用的巖漿巖，S型花崗巖的源巖物質(zhì)來自殼層沉積物質(zhì)。 這些分類已經(jīng)具體考慮了花崗巖的成巖物質(zhì)來 源，但并沒有同其產(chǎn)出的構(gòu)造地質(zhì)環(huán)境相結(jié)合。2.1 三分法徐克勤 2徐克勤等 1982 將花崗巖劃分為三大成因系列 : 第一類為地槽沉積物經(jīng)交 代、變質(zhì)和花崗巖化而形成的大陸地殼改造型花崗巖 ;第二類位于大陸邊緣活動(dòng) 帶或大陸內(nèi)部斷裂帶， 與安山巖漿或基性巖漿有關(guān)， 為不同程度地受到陸殼混染 同化及混熔作用而形成的過渡性地殼同熔型花崗巖 ; 第三類產(chǎn)于深斷裂帶或裂谷 帶，為與超鎂鐵質(zhì)巖石及基性火山巖有成因聯(lián)系的幔源型花崗巖

3、。 這三大類花崗 巖陸殼改造型、過渡性地殼同熔型和幔源型 與構(gòu)造環(huán)境是相關(guān)聯(lián)的。1陸殼改造型花崗巖： 在該類花崗巖分布的地區(qū)沒有見到它們與基性侵 人巖或噴發(fā)巖 玄武巖 、中性侵人巖或噴發(fā)巖 安山巖 的共生關(guān)系。 這一成因系 列的花崗巖類中一般以正?；◢弾r為主，但也較常出現(xiàn)非正常系列的二長花崗 巖、富斜花崗巖、富石英的花崗閃長巖、斜長花崗巖和英云閃長巖等。但石英二 長巖、花崗閃長巖和石英閃長巖等那么較少見。2過渡性地殼同熔型：這一類花崗巖往往是從中基性巖到酸性的花崗巖， 如從閃長巖一石英閃長巖一花崗閃長巖一鉀長花崗巖。大陸上的深斷裂帶，活動(dòng) 大陸邊緣和島弧區(qū)的侵人巖，常是這樣的一套巖石，伴生的也

4、有少量基性巖石。3幔源型花崗巖：多呈偏鋁質(zhì)的斜長花崗巖小型侵入體與玄武巖伴生， 屬于此成因系列的多為堿質(zhì)花崗巖系列。2.2 三分法楊超群 3根據(jù)形成的地質(zhì)環(huán)境的不同 ,將花崗巖分為三個(gè)大類和假設(shè)干個(gè)亞類 , 每一 大類均包含假設(shè)干小類。 詳見表 1表 1 花崗巖的地質(zhì)環(huán)境 -成因分類地質(zhì)環(huán)境類型成因類型主要巖石類型構(gòu)造環(huán)境區(qū)域應(yīng)力 場控巖構(gòu)造造山運(yùn)動(dòng) 類型板塊俯沖型殼源重熔型酸性花崗巖擠壓張性斷裂斷塊造山 或斷裂造 山殼源混合源以 幔源為主同熔 型中酸性花崗巖裂谷型大陸裂谷型幔源分異型堿性花崗巖拉張張性斷裂非造山大洋裂谷型混合花崗巖地槽型冒地槽型巖殼幔 混合源以殼 源為 主花 崗巖化 型原地變

5、質(zhì)一交代亞型混合巖擠壓一剪切穹隆褶皺造山準(zhǔn)原地 -半原 地熔融 侵入亞 型混合花崗巖異地侵 入亞型一長化岡巖化岡 斑巖優(yōu)地槽型殼?；?合源以幔 源為 主花 崗巖化 型原地變 質(zhì)-交 代亞 型央云閃長質(zhì)和奧 長化岡質(zhì)灰色片 麻巖T-T巖系穹隆異地侵 入亞型張性斷裂楊克群1995將板塊構(gòu)造的理論與槽-臺(tái)學(xué)說相結(jié)合，并將之前的三種分 類進(jìn)行了細(xì)化，進(jìn)一步說明了各類花崗巖與構(gòu)造環(huán)境之間的關(guān)系。對(duì)于花崗巖的成因，至少有一點(diǎn)是許多學(xué)者所公認(rèn)的，即無論是重熔作用 還是交代作用，都需要有相當(dāng)可觀的能量輸入。 現(xiàn)在越來越多的人認(rèn)為，當(dāng)?shù)貧?深部發(fā)生超變質(zhì)作用時(shí)，其溫度或水的濃度均缺乏以使重熔作用發(fā)生。至少在缺

6、少來自地慢巖漿作用參與的情況下，是不能發(fā)生重熔作用的G. C. Bronn,1978。目前看來，板塊構(gòu)造理論不僅很好地解決了能量的來源問題，而 且也解決了地幔中貧鉀貧水的問題。帶有 H2O和&0的洋殼在俯沖帶不斷地沿海 溝向下俯沖，插入到陸殼或洋殼底下穿入軟流層，并被軟流層呈高溫和高壓狀態(tài) 的基性物質(zhì)所熔化或同化，同時(shí)，俯沖帶附近的沉積層也被強(qiáng)大的液流體所浸潤，從而發(fā)生交代作用生成S型花崗巖。同樣，玄武巖漿亦可受到改造 或分異成I型花崗巖。板塊運(yùn)動(dòng)的方式不僅提供了巨大的能量， 而且也提供了飽 含二氧化硅和堿質(zhì)的熱液，從而為花崗巖的形成創(chuàng)造了極為有利的環(huán)境。至于塊 內(nèi)部，由于深部物質(zhì)差異

7、的調(diào)整及遠(yuǎn)距離的構(gòu)造應(yīng)力熱效應(yīng)， 因而使大陸內(nèi)部深 大斷裂帶及薄弱地帶受到擠壓一剪切， 導(dǎo)致地幔物質(zhì)上升，并發(fā)生去氣、去堿作 用，或使地殼物質(zhì)發(fā)生交代和重熔作用而形成花崗巖01984指出不同成因類型的花崗巖代表著不同的活動(dòng)帶，并根據(jù)板塊構(gòu)造理論將花崗巖劃分出五種類型：(1) M型花崗巖一產(chǎn)于大洋火山島弧內(nèi)的斜長花崗巖。(2) 1型花崗巖(科迪勒拉)形成于安第斯型活動(dòng)大陸板塊邊緣的中酸性巖 石組(3) 1型花崗巖(加里東)形成于造山期后隆起帶的花崗閃長巖和花崗巖。(4) S型花崗巖一主要形成于大陸碰撞褶皺帶(海西型)或克拉通內(nèi)的韌性剪 切帶上，屬于過鋁型花崗巖組合。(5) A型花崗巖一主要形成于

8、穩(wěn)定的碰撞帶，也可以形成于大陸裂谷，是一 種非造山構(gòu)造環(huán)境的堿性花崗巖。根據(jù)上述研究，胡善亭等1994根據(jù)花崗巖形成時(shí)所處的板塊構(gòu)造單元?jiǎng)?分為四大類九大類詳見表2表2花崗巖板塊構(gòu)造單元分類亞攜上耍巖石坦合低沖葦花崗巖石英1*巖、花崗閃民巖石黃閃長:巖，斜松花崗巖HI*帶花討巖陸一陸踐憧花崗巖昭弧一肚融撞花崗巖花崗閃悅巖斜氐北閔假設(shè)製禪魁桃崗巖大陸劈谷撫疑巖心奐閃氏巖、右英檢巖洋膏花崗蠟克拉通穩(wěn)足地區(qū)花崗巖混合花崗巖二氐花尚它課大斷裂花囲巖蝌云理花瀟君*花橫閃栓器4Barbarin 1999在系統(tǒng)總結(jié)有關(guān)花崗質(zhì)巖石分類特點(diǎn)的根底上，依據(jù)花崗質(zhì) 巖石的礦物組合、野外地質(zhì)學(xué)、巖相學(xué)和侵位資料以及巖

9、石地球化學(xué)和地球動(dòng)力學(xué) 環(huán)境等特征，提出了自己的分類方案，并將花崗質(zhì)巖石分為7種類型:含白云母的過鋁質(zhì)花崗巖類(M PG)、含堇青石的過鋁質(zhì)花崗巖類(CPG)、富鉀的鈣堿性斑狀鉀長石 花崗巖類(ICG)、富角閃石鈣堿性花崗巖類(ACG)、島弧拉斑系列花崗巖類(ATG)、洋 中脊拉斑質(zhì)花崗巖類(RTG)、過堿性和堿性花崗巖類(PAG)詳見表3。這一分類方案有如下優(yōu)點(diǎn):(1)沒有限定花崗巖來白特定的地區(qū);(2)它是依據(jù) 從礦床共生組合、到野外、巖石、化學(xué)和同位素到構(gòu)造特征的一整套判斷標(biāo)準(zhǔn)得出 的;(3)主要判斷標(biāo)準(zhǔn)(礦床共生組合結(jié)合野外和巖石資料)可以在野外使用，易于區(qū) 分判別;(4)所劃分的類型

10、的數(shù)目是根本合理和實(shí)用的;(5)它提供了巖漿起源的信息，并能清楚地區(qū)別3種成因來源完全或主要是殼源的、完全或主要為幔源的、殼 -幔組分混合來源的的花崗質(zhì)巖石；6它提供了巖漿產(chǎn)生和侵位的地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境 及其演化過程的信息。少見少見少見活A(yù)1山KL供a'M V.MPGCPGKCGfitcPAG感丘母山也k ftk *s也V.A 'J步W,巾川中見常見I,g夕fii仃/i.村tj城瓷W A注'K少燦Xffl大玄緘"朋網(wǎng)廿V她罠限咒世性翳仃留機(jī)石A 5:K世常見JLE常!大域1. jai,A人址大繪hl北k石M：先時(shí)、ii'Ml 石中!4吐咒吐嘰電V t：xa

11、訊'虬Y4kA.WJ 簾 Ji常見富業(yè)施見腫缺尖大Itt斜! L fj A II F*4015- 30表3 Barbarin花崗巖分類法各類花崗巖特征Uj複邑疙崗巖ithMZhit崗書St色厲肖普 他窩* 杞m網(wǎng)氏卄皚崗何氏咅 心、'；、君割'氐占斜憂植 < 諸 n 民 it ft ft誠件花肉rn.i- t<v 也恆署科氏巖WX塊*uft(EJfiiH 舍 i：牛:k h巖fleirm*曲MklLf：挖WH昭1滋荻¥h電也譏詩右“悅巖Si仃訃譽(yù)墳巖料氏罟瑋臉巖大田鬧悅宕為京1-晴花N W細(xì)少見少見4>虬歩見少見也酬帝休大ftAr '

12、H ¥：庫 忙英嘖說柝恨依k耳猷去2見心見:'JU1G帖也休也見人駅為'禹時(shí)晶誡餉潔川1和迦黒分胃給品H楓端甘為潔品和曲舁唯川過理槎期井虛m八轉(zhuǎn)漉召合tr用皆幫住汗忡同業(yè)円ffllfi耳帶用A>.A KCXk> A> fik <hhT( A1 丿< M I AJ)!會(huì)St高存益中等書荒中薄皆繪中專含旨低M i (_4fO I$崇低骨址低介務(wù)中辱伶站中爭WMF.“ .,I Oi含¥中蚌會(huì)対中警他中曹常護(hù)中辱含M；H I fc i )雷屮氐汁飢咅 ( FeOit M(Q-t M jtO)HS 1警如|尊-jBA含 3N '；

13、X ( K r '' i / j <| FqF <低低i1i IACPU叩it 1 FtOti /h (Fi-Oj-F M 4.01V 0. bv伉b血 0 1.Qc a> 0. A> 0 &Yl.Sr./Y0. 70ft- n. 71> 0. 70RD, 706- 0 712ft 7tW 0. 7DRCft 7fM0 704" 0712fl Mi 4 17-2 - Q-4-卑f uoi 'M+ 10 + 1+t 嘰 +弘十10艸f %i-J2- t 2t 5 -*十2ftJU樓亞兒 2003根據(jù) Babarin 1999

14、的分類方法，又補(bǔ)充了橄欖玄粗系列花 崗巖類 SHG。橄欖玄粗系列花崗巖類對(duì)應(yīng)于已從鈣堿性系列和堿性系列火山巖中獨(dú)立出來的火山巖中的橄欖玄粗巖系列。橄欖玄粗系列花崗巖類不僅明顯不同于M型和S型花崗巖，而且能從A型和I型花崗巖中區(qū)分出來。SHG型花崗巖，其含鉀長石、斜長 石( 主要為奧長石 ) 、石英、富鎂鐵質(zhì)礦物 (主要為含鐵金云母和淺閃石角閃石 ) 和富 鈣的單斜輝石 (主要為透輝石 ) ，總堿及輕稀土元素和大離了親石元素含量高，有高 的、w(&0)/、w(NaO)和、w(FqO3)/、w(FeO)比值、低的Ti0 2含量以及在鎂鐵質(zhì)礦物 中有高的 x(Fe3+ )/x(Fe 2+)的比值。姜耀輝等根據(jù)中國西昆侖造山帶的花崗巖研究認(rèn) 為，至少有 5 種深成巖有橄欖玄粗巖的親源性，巖石類型包括石英二長閃長巖、石 英二長巖、石英正長巖、黑云母 (二長)花崗巖、透輝石花崗巖等。明顯地，橄欖玄 粗系列花崗巖類的特征非常相似于 Morrison 1980總結(jié)的橄欖玄粗質(zhì)火山巖的特 征，即可以認(rèn)為SHG型花崗巖主要為幔源成因的，也有殼-幔混源成因的。此外還有根據(jù)深度、