花岗岩构造环境I

1、花,岗,岩,地,质,学,林,广,春,长安大学地球科学与资源学院,本次课堂内容,花岗岩构造环境判别,I,地球化学方法,基本原理,常用图解简介,使用注意事项及争议,花岗岩的构造环境判别,地球化学方法,花岗岩形成的构造环境及其特点,大洋中脊,火山弧,岛弧,陆弧,板块内部,加厚岩石圈,减薄岩石圈,碰撞带,同碰撞,后碰撞,洋脊花岗岩,ORG,位于海洋下地壳底部,小量的,起源于镁铁质岩浆的分离结晶,斜长岩,英云闪长岩,M-type,单斜辉石和角闪石,火山弧花岗岩,V,AG,大量的,线状分布,可形成岩基,在大陆环境下,地幔楔部分熔融并有地壳物质加入,大多数是钙碱性的,岛弧主要是,M-type,大陆弧主要是,

2、I-type,单斜辉石,角闪石,黑云母,大多数为英云闪长岩,花岗闪长岩,板内花岗岩,加厚岩石圈,WPG,少量的,洋岛,大陆裂谷,起源于碱性母岩浆的,AFC,A-type,碱性花岗岩类,钠质辉石,角闪石,板内花岗岩,减薄岩石圈,A-WPG,少量的,拉张的大陆边界和海洋高原,起源于拉斑,碱性岩浆的,AFC,地壳混染很弱,大多数是,A-type,少量,S,和,M-type,大多数是花岗岩,同碰撞花岗岩,syn-COLG,体积变化很大,通常是小体积,花岗岩,淡色花岗岩,减压和,或流体加入引起的地壳熔融,S-type,白云母,石榴石,堇青石,黑云母,后碰撞花岗岩,P-COLG,大体积的,常呈带状分布,花

3、岗闪长岩,花岗岩,碱性花岗岩,I-type,到,A-type,单斜辉石,角闪石,黑云母,起源复杂,AFC,地壳熔融,微量元素标准化模式图,C,O,L,G,1,0,在碰撞、板内和火,山弧环境,地壳混,染显著,高,Rb,和,R,o,c,k,O,R,G,W,P,G,1,其他碱性元素含量,HFSE,如,Nb,Y,相对于弧和碰撞花,O,R,G,V,A,G,K,R,b,B,a,T,h,T,a,N,b,C,e,Z,r,H,f,S,m,Y,Y,b,岗岩,在板内花岗,岩中较富集,0,1,MORB-normalized,diagrams,From,Winter,spider,2001,An,Introductio

4、n,to,Igneous,and,Metamorphic,Petrology,Prentice,Hall,花岗岩常用的构造判别图解,Pearce.,1984,Discriminant Diagrams,I: Nb-Y,Discriminant Diagrams,II: Rb-(Nb+Y,Examples,of,granitoid,discrimination,diagrams,used,by,Pearce,et,al,1984,J,Petrol,25,956-983,Winter,2001,An,Introduction,to,Igneous,and,Metamorphic,Petrology

5、,Prentice,Hall,后碰撞花岗岩,具体位置取决于碰撞带的演化,岩石形成过程,对地球化学判别图的影响,DMM=Depleted,MORB,Mantle,LCC,UCC,BCC,Lower,Upper,and,Bulk,Continental,Crust,注,意,变质,每个变质类型在地球化学判别图上产生分量,后碰撞花岗岩,可能投影于板内或火山弧环境,地球,化学判别是不够的,壳源花岗岩,地球化学上更反应的是源区特征,而不,是形成时的构造环境,Brown,的,LgCaO/(K2O+Na2O)-SiO2,图解,Batchelor,的,R1-R2,图解判别构造环境,花岗岩构造环境判别的争论,利用

6、地球化学特征来判别花岗岩形成的构造环境,Pitcher,1983,Pearce,et,al,1984,Manian,et,al,1989,Barbarin,1999,花岗岩的地球化学特征主要受源区组成和岩浆结晶演,化过程等因素的制约，而构造环境往往是第二位的控,制因素,Taylor,et,al,1985,Roberts,et,al,1993,Rapp,1995,Alberto,et,al,1995,Forst,et,al,1997,2001,花岗岩与玄武岩不同，花岗岩不是由地幔，而是由地,壳形成的，包括火成岩、变质岩和沉积岩，花岗岩的,成分受原岩的影响非常大,即使是与消减作用有关的花岗岩，其地

7、球化学特征也,主要是熔出花岗岩的源区地壳成分的反映，消减带只,是提供了热源、水及相关的流体,LILE,例如：活动陆缘环境的花岗岩，基底成分不同，熔融,产生的花岗岩不同,花岗岩地球化学成分还受源区残留相组分的制约,例如，埃达克岩熔融的残留相含石榴石和金红石,它们富集,Y,HREE,Yb,Nb,Ta,必然造成,埃达克岩贫上述元素,1,00,0,WPG,10,0,L,o,g,N,b,p,p,m,VAG,syn,COLG,增,加,L,o,g,R,b,p,p,m,埃,达,克,岩,系,胶,东,辽,东,非,埃,达,克,岩,系,胶,东,1,00,0,syn,COLG,WPG,10,0,1,0,增,压,力,加,压,1,1,力,ORG,1,0,VAG,ORG,1,0,Log,Y (p,pm,1,00,1,00,0,1,1,1,0,1,00,1,00,0,Log,Y,