花岗岩分类及成因探讨

1、花岗岩分类及成因花岗岩类类型多 , 分布广,差异大, 自 Real1956 提出花岗岩分类以来 ,地 质学界对花岗岩的成因分类一直存在着异议 , 从早期简单的二分法，即将花岗岩 分为岩浆的 有单岩浆花岗岩和双岩浆花岗岩之分 和花岗岩化的 有深熔花岗岩 和交代花岗岩之分两大类，到经典的I- S-M-A分类法，均具有各自的优点及局 限性, 现就各分类方法做简要表达1. 早期二分法B. W. Chappell 和 A. J. R. White 1974 根据对澳大利亚东部塔斯曼造山带花岗岩的研究，提出将花岗岩分为I型和S型两种不同成因类型，这种分 类大致分别相当于 S. Ishihara 1977

2、所划分的“磁铁矿系列和“钦铁矿系 列花岗岩。I型花岗岩的源岩物质来自未经地壳风化作用的岩浆岩，S型花岗岩的源岩物质来自壳层沉积物质。 这些分类已经具体考虑了花岗岩的成岩物质来 源，但并没有同其产出的构造地质环境相结合。2.1 三分法徐克勤 2徐克勤等 1982 将花岗岩划分为三大成因系列 : 第一类为地槽沉积物经交 代、变质和花岗岩化而形成的大陆地壳改造型花岗岩 ;第二类位于大陆边缘活动 带或大陆内部断裂带， 与安山岩浆或基性岩浆有关， 为不同程度地受到陆壳混染 同化及混熔作用而形成的过渡性地壳同熔型花岗岩 ; 第三类产于深断裂带或裂谷 带，为与超镁铁质岩石及基性火山岩有成因联系的幔源型花岗岩

3、。 这三大类花岗 岩陆壳改造型、过渡性地壳同熔型和幔源型 与构造环境是相关联的。1陆壳改造型花岗岩： 在该类花岗岩分布的地区没有见到它们与基性侵 人岩或喷发岩 玄武岩 、中性侵人岩或喷发岩 安山岩 的共生关系。 这一成因系 列的花岗岩类中一般以正常花岗岩为主，但也较常出现非正常系列的二长花岗 岩、富斜花岗岩、富石英的花岗闪长岩、斜长花岗岩和英云闪长岩等。但石英二 长岩、花岗闪长岩和石英闪长岩等那么较少见。2过渡性地壳同熔型：这一类花岗岩往往是从中基性岩到酸性的花岗岩， 如从闪长岩一石英闪长岩一花岗闪长岩一钾长花岗岩。大陆上的深断裂带，活动 大陆边缘和岛弧区的侵人岩，常是这样的一套岩石，伴生的也

4、有少量基性岩石。3幔源型花岗岩：多呈偏铝质的斜长花岗岩小型侵入体与玄武岩伴生， 属于此成因系列的多为碱质花岗岩系列。2.2 三分法杨超群 3根据形成的地质环境的不同 ,将花岗岩分为三个大类和假设干个亚类 , 每一 大类均包含假设干小类。 详见表 1表 1 花岗岩的地质环境 -成因分类地质环境类型成因类型主要岩石类型构造环境区域应力 场控岩构造造山运动 类型板块俯冲型壳源重熔型酸性花岗岩挤压张性断裂断块造山 或断裂造 山壳源混合源以 幔源为主同熔 型中酸性花岗岩裂谷型大陆裂谷型幔源分异型碱性花岗岩拉张张性断裂非造山大洋裂谷型混合花岗岩地槽型冒地槽型岩壳幔 混合源以壳 源为 主花 岗岩化 型原地变

5、质一交代亚型混合岩挤压一剪切穹隆褶皱造山准原地 -半原 地熔融 侵入亚 型混合花岗岩异地侵 入亚型一长化冈岩化冈 斑岩优地槽型壳幔混 合源以幔 源为 主花 岗岩化 型原地变 质-交 代亚 型央云闪长质和奥 长化冈质灰色片 麻岩T-T岩系穹隆异地侵 入亚型张性断裂杨克群1995将板块构造的理论与槽-台学说相结合，并将之前的三种分 类进行了细化，进一步说明了各类花岗岩与构造环境之间的关系。对于花岗岩的成因，至少有一点是许多学者所公认的，即无论是重熔作用 还是交代作用，都需要有相当可观的能量输入。 现在越来越多的人认为，当地壳 深部发生超变质作用时，其温度或水的浓度均缺乏以使重熔作用发生。至少在缺

6、少来自地慢岩浆作用参与的情况下，是不能发生重熔作用的G. C. Bronn,1978。目前看来，板块构造理论不仅很好地解决了能量的来源问题，而 且也解决了地幔中贫钾贫水的问题。带有 H2O和&0的洋壳在俯冲带不断地沿海 沟向下俯冲，插入到陆壳或洋壳底下穿入软流层，并被软流层呈高温和高压状态 的基性物质所熔化或同化，同时，俯冲带附近的沉积层也被强大的液流体所浸润，从而发生交代作用生成S型花岗岩。同样，玄武岩浆亦可受到改造 或分异成I型花岗岩。板块运动的方式不仅提供了巨大的能量， 而且也提供了饱 含二氧化硅和碱质的热液，从而为花岗岩的形成创造了极为有利的环境。至于块 内部，由于深部物质差异

7、的调整及远距离的构造应力热效应， 因而使大陆内部深 大断裂带及薄弱地带受到挤压一剪切， 导致地幔物质上升，并发生去气、去碱作 用，或使地壳物质发生交代和重熔作用而形成花岗岩01984指出不同成因类型的花岗岩代表着不同的活动带，并根据板块构造理论将花岗岩划分出五种类型：(1) M型花岗岩一产于大洋火山岛弧内的斜长花岗岩。(2) 1型花岗岩(科迪勒拉)形成于安第斯型活动大陆板块边缘的中酸性岩 石组(3) 1型花岗岩(加里东)形成于造山期后隆起带的花岗闪长岩和花岗岩。(4) S型花岗岩一主要形成于大陆碰撞褶皱带(海西型)或克拉通内的韧性剪 切带上，属于过铝型花岗岩组合。(5) A型花岗岩一主要形成于

8、稳定的碰撞带，也可以形成于大陆裂谷，是一 种非造山构造环境的碱性花岗岩。根据上述研究，胡善亭等1994根据花岗岩形成时所处的板块构造单元划 分为四大类九大类详见表2表2花岗岩板块构造单元分类亚携上耍岩石坦合低冲苇花岗岩石英1*岩、花岗闪民岩石黄闪长:岩，斜松花岗岩HI*带花讨岩陆一陆践憧花崗岩昭弧一肚融撞花岗岩花岗闪悅岩斜氐北闵假设製禅魁桃岗岩大陆劈谷抚疑岩心奂闪氏岩、右英检岩洋膏花崗蜡克拉通稳足地区花岗岩混合花岗岩二氐花尚它课大断裂花囲岩蝌云理花潇君*花横闪栓器4Barbarin 1999在系统总结有关花岗质岩石分类特点的根底上，依据花岗质 岩石的矿物组合、野外地质学、岩相学和侵位资料以及岩

9、石地球化学和地球动力学 环境等特征，提出了自己的分类方案，并将花岗质岩石分为7种类型:含白云母的过铝质花岗岩类(M PG)、含堇青石的过铝质花岗岩类(CPG)、富钾的钙碱性斑状钾长石 花岗岩类(ICG)、富角闪石钙碱性花岗岩类(ACG)、岛弧拉斑系列花岗岩类(ATG)、洋 中脊拉斑质花岗岩类(RTG)、过碱性和碱性花岗岩类(PAG)详见表3。这一分类方案有如下优点:(1)没有限定花岗岩来白特定的地区;(2)它是依据 从矿床共生组合、到野外、岩石、化学和同位素到构造特征的一整套判断标准得出 的;(3)主要判断标准(矿床共生组合结合野外和岩石资料)可以在野外使用，易于区 分判别;(4)所划分的类型

10、的数目是根本合理和实用的;(5)它提供了岩浆起源的信息，并能清楚地区别3种成因来源完全或主要是壳源的、完全或主要为幔源的、壳 -幔组分混合来源的的花岗质岩石；6它提供了岩浆产生和侵位的地球动力学环境 及其演化过程的信息。少见少见少见活A1山KL供a'M V.MPGCPGKCGfitcPAG感丘母山也k ftk *s也V.A 'J步W,巾川中见常见I,g夕fii仃/i.村tj城瓷W A注'K少灿Xffl大玄緘"朋网廿V她罠限咒世性翳仃留机石A 5:K世常见JLE常!大域1. jai,A人址大绘hl北k石M：先时、ii'Ml 石中!4吐咒吐叽电V t：xa

11、讯'虬Y4kA.WJ 帘 Ji常见富业施见肿缺尖大Itt斜! L fj A II F*4015- 30表3 Barbarin花岗岩分类法各类花岗岩特征Uj複邑疙岗岩ithMZhit岗書St色厲肖普 他窝* 杞m网氏卄皑崗何氏咅 心、'；、君割'氐占斜忧植 < 诸 n 民 it ft ft诚件花肉rn.i- t<v 也恆署科氏岩WX块*uft(EJfiiH 舍 i：牛:k h岩fleirm*曲MklLf：挖WH昭1滋荻¥h电也讥詩右“悅岩Si仃讣誉墳岩料氏罟玮脸岩大田鬧悅宕為京1-晴花N W细少见少见4>虬歩見少见也酬帝休大ftAr '

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14、的分类方法，又补充了橄榄玄粗系列花 岗岩类 SHG。橄榄玄粗系列花岗岩类对应于已从钙碱性系列和碱性系列火山岩中独立出来的火山岩中的橄榄玄粗岩系列。橄榄玄粗系列花岗岩类不仅明显不同于M型和S型花岗岩，而且能从A型和I型花岗岩中区分出来。SHG型花岗岩，其含钾长石、斜长 石( 主要为奥长石 ) 、石英、富镁铁质矿物 (主要为含铁金云母和浅闪石角闪石 ) 和富 钙的单斜辉石 (主要为透辉石 ) ，总碱及轻稀土元素和大离了亲石元素含量高，有高 的、w(&0)/、w(NaO)和、w(FqO3)/、w(FeO)比值、低的Ti0 2含量以及在镁铁质矿物 中有高的 x(Fe3+ )/x(Fe 2+)的比值。姜耀辉等根据中国西昆仑造山带的花岗岩研究认 为，至少有 5 种深成岩有橄榄玄粗岩的亲源性，岩石类型包括石英二长闪长岩、石 英二长岩、石英正长岩、黑云母 (二长)花岗岩、透辉石花岗岩等。明显地，橄榄玄 粗系列花岗岩类的特征非常相似于 Morrison 1980总结的橄榄玄粗质火山岩的特 征，即可以认为SHG型花岗岩主要为幔源成因的，也有壳-幔混源成因的。此外还有根据深度、