紫苏花岗岩形成条件及研究意义.doc

紫苏花岗岩的形成条件及研究意义高级岩石学读书报告摘 要：在充分整理课堂笔记及收集部分资料基础上，本文概括了紫苏花岗岩的基本特征，浅析了紫苏花岗岩的形成条件，简述了紫苏花岗岩的研究意义。关键词：紫苏花岗岩，形成条件，研究意义一、前言2013年5月15日18日，我有幸在地质工程硕士课程面授时向杨启军老师就高级岩石学进行了较为系统的学习，虽然只安排了短暂的4堂课，但经过杨老师总结浓缩后的课件内容加上他善于举例说明的教学风格让我受益匪浅，对我今后的地质工作增加了更为专业的理论知识。其中，我最感兴趣的当属紫苏花岗岩相关内容，经过查阅归纳大量资料，现以紫苏花岗岩的形成条件及研究意义作为高级岩石学的读书报告。二、紫苏花岗岩的基本特征紫苏花岗岩（charnockite）是一类与高级变质作用有成因联系的早前寒武纪含紫苏辉石的中酸性侵入岩或变质岩，由紫苏辉石、石英、斜长石和碱性长石组成。当其中的斜长石含量超过碱性长石时，称为紫苏花岗闪长岩；反之，为狭义的紫苏花岗岩。紫苏花岗岩中普遍存在有熔体交代结构，主要由残晶相矿物和结晶相矿物组成。对紫苏花岗岩及变质表壳中流体包裹体产状、成分的研究发现，富CO2流体包裹体和富N2流体包裹体均来自地幔深部。紫苏花岗岩常呈粗粒块状或片麻状，花岗结构，比重2.67左右，颜色较深。石英呈烟灰至浅蓝色，可含极细小金红石、富锆矿物或有众多裂隙和CO2包裹体；斜长石为更长石或中长石，常见钠长石律双晶和反条纹构造；碱性长石为正长石或微斜长石，往往呈现条纹构造（条纹相的成分常为更、中长石）；普遍含紫苏辉石，多色性显著，石榴子石是紫苏花岗岩的特征矿物；有时含少量单斜辉石、普通角闪石和黑云母。三、紫苏花岗岩的形成条件紫苏花岗岩形成于高温（700）、高压（15公里深度）麻粒岩相变质岩区，是高级区域变质成因的火成岩或与麻粒岩互层的变质岩。基性岩浆的底侵作用使本区经历了第一期麻粒岩相变质作用。地幔富CO2流体包裹体的存在使系统a（H2O）很低（0.10.3），麻粒岩相变质作用没有产生熔融作用。幔源岩浆活动的逐渐停止，该区又经历了近等压降温的第二期麻粒岩相变质作用。此时，深源富CO2流体作用减弱，水的活度增加，a（H2O）=0.650.75，从而产生岩浆，新生岩浆对早期形成的变质矿物进行熔蚀交代作用，使早期形成的难熔变质矿物如紫苏辉石、石榴石、单斜辉石等呈残晶相，随着温度的降低岩浆基本在原地-半原地结晶形成紫苏花岗岩。它出露于经过深度侵蚀的前寒武纪基底杂岩，常与麻粒岩，有时与斜长岩共生。四、紫苏花岗岩的研究意义紫苏花岗岩是大陆地壳的重要组成单元，主要表现为：岩浆深成体、片理化片麻岩、紫苏花岗岩叠加的片理消失或保存有片理的角闪岩相片麻岩，以及出现在麻粒岩相背景中的含斜方辉石似伟晶岩和混合岩，其形成主要为地壳增生、玄武质岩底侵、构造增厚地壳熔融、地幔下陷增厚地壳熔融等4种方式，但紫苏花岗岩化与深层次韧性构造变形具有密切的成因关系。无论是缺乏流体的热作用（脱水融熔作用），还是存在流体（富CO2）的热作用都说明从先成地壳岩石产生紫苏花岗岩化必须是低H2O环境。融熔作用高级阶段可以导致紫苏花岗岩深成岩体和紫苏花岗岩-花岗岩杂岩的生成，这取决于H2O强度的空间变化，这些条件可能在玄武质岩浆侵入下地壳提供热源的地区最常见，并且如果玄武岩产生于富集地幔，那么它就是一个主要的挥发份源。紫苏花岗岩化与深层次韧性剪切变形密切相关，韧性剪切变形对富CO2流体源的开启具有重要作用，这表明紫苏花岗岩的形成可能与造山作用过程中的减压抬升和揭顶作用关系密切。造山带紫苏花岗岩的形成与麻粒岩相变质、深熔作用以及折返动力学作用过程具有密切的关系，开展造山带紫苏花岗岩形成与麻粒岩相变质、深熔作用以及折返作用关系的研究，对于深入了解造山带中下地壳组成结构及形成演化的动力学过程具有重要的意义。五、结语本次关于高级岩石学课程的学习已告一段落，对紫苏花岗岩也有了初步的认识，基本了解了紫苏花岗岩的主要特征与形成条件，也看到了研究紫苏花岗岩的重要意义，这对我今后的地质工作奠定了一定的理论基础。参考文献：1 Holland T H. The charnokite series, a group of Archaean hypersthenic rocks in peninsular India J. Geol Surv India Men, 1900, 2: 192-249.2 Pichamuthu C S. Nomenclature of charnockites J. Indian Mineral, 1969, 10: 23-35.3 Percival J A. Archean tectonic setting of granulate terranes of the Superior Province, Canada: a view from the bottom A. Vielzeuf D, et al. Granulites and crustal differentiat ion M. Kluwer, Dordrecht, Kluwer Academic Publishers, 1990. 171-193.4 Bohlender F, van Reener D D, Barton J M Jr. Metamorphic and igneous charnockites in the Southern Marginal Zone of the Limpop Belt, South Africa J. Precambrian Res, 1992, 55: 429-449.5 沈其韩，徐惠芬，张宗清. 中