花岗岩的类型及成因研究

张淼

成都理工大学 610059

摘要

花岗岩是大陆地壳的重要组成，是地质学研究的重要课题。花岗岩主要形成于俯冲带或碰撞造山带后造山的拉张构造背景中，在这两种情况下，挥发份和热的加入可使地壳发生部分熔融而形成花岗岩。本文对当前花岗岩研究中的两个重要问题进行了讨论，内容包括：(1)花岗岩的岩石类型分类。（2）花岗岩的成因研究。

关键词：花岗岩；大陆地壳；岩石类型；成因研究

第1章 引言

中国是一个花岗岩极为发育的国家，其中华南和东北出露有大面积的花岗岩，堪称花岗岩的海洋。上世纪80年代；华南花岗岩的研究曾达到国际水平。在这一研究的带动下，近年来我国北方(包括东北和新疆)、华北、大别-秦岭-昆仑和西藏等地区花岗岩的研究呈现良好的发展态势，但和欧洲的加里东一海西带和太平洋东岸的花岗岩带相比，我们的研究 显然要落后得多，同时也存在一些亟待解决的基本问题。

研究花岗岩不仅可以获得花岗岩物质来源和构造环境的信息，而且可以获得壳-幔物质运动的状态、过程、动力学等问题的本质、深部能量(热能)的传导、转化的重要信息。探索和解译这些信息，是解决当今大陆地质演化，建立大陆动力学关键问题之一，也是21世纪初叶花岗岩研究导向趋势。是继花岗岩物质来源、构造环境研究的花岗岩研究 的第三个里程碑的开始，因而具有重要的战略意义。

第2章 花岗岩的岩石类型和成因

2.1花岗岩的岩石类型分类

作为地质学研究中最重要的岩石之一，花岗岩的研究主要经历了三个时期，(1)1974 年根据花岗岩成因和成岩物质之间的关系,因此他们把花岗岩分为I 型和S 型；(2)1979 年根据板块构造理论，结合不同成因类型的烃源岩和构造环境，提出了花岗岩形成的构造环境分类；(3)1993年美国的学者在大陆动力学计划中提出岩浆的形成与转移的基本过程表明，大多数花岗岩浆的发育受岩石圈上地幔过程的影响。另一个有别于上述成因分类的是根据花岗岩化学成分而确定的准铝、过铝和 过碱性的成分分类。由于花岗岩通常具有较高的SiO2含量，一般岩浆岩中的拉斑、钙碱性和碱性系列的划分在花岗岩研究中并不经常被采用，即便是根据铁镁相对含量而提出的分类也不被大多数研究者所青睐。与以往的分类方案相比，花岗岩根据源区性质可分为I型、S型、A型和M型，是目前公认的分类方案。角闪石、碱性暗色矿物和堇青石可以作为在区分上述岩石中的依据。在早期的研究中，提出了以含铝指数的摩尔分数比,前人认为该指标不适用于高分异花岗岩的判别。根据前人的研究，Th、Rb、Ba等元素可能是判断这两种类型花岗岩的可行方法，但最可行的方法是找到与花岗岩有关的岩石，根据原有的矿物地球化学特征进行研究。

2.2 花岗岩的成因

花岗岩是如何形成的一直是受到人们广泛讨论的问题。在上世纪早期的时候，学者之所以认为花岗岩主要是由玄武岩经过地质作用分异来，是因为观察到喷出岩中玄武岩占大部分。但是后来，人们观察到许多喷出岩的化学成分与花岗岩十分相似，逐渐推翻这个观点。造成这种错误观点的原因是因为喷出岩形成过程中被剥蚀，后来逐渐证实，花岗岩的主要来源是地壳。花岗岩属于是大陆地壳岩石，它的成因与大陆演化有着不可分割的联系，从地球演化方向研究，大陆地壳是玄武岩是地壳与地幔分离的前提，结果表明大陆地壳在成分上是合适的，这需要早期地壳将一些镁铁质物质分割并再循环到地幔中。在现阶段占主导地位的解释是拆沉模型。在拆沉作用中，由于岩浆的上涌，地壳将向长英质方向发展。在花岗岩的形成过程中，学者认为，地幔的部分熔融不能形成花岗岩，这就说明花岗岩主要是来自于地壳。前人提出了I型、S型和A型，也强调了花岗岩来自地壳，认为花岗岩中的包裹体来自于它形成时的源区残留物。目前就这一问题人们希望通过用同位素的研究来解决，但大多数的花岗岩与包体有相近的Sr-Nd，因此很难用此方法来进行推断。

同时，在前人研究花岗岩的演化历史中，它的构造环境同样扮演着重要的作用，花岗岩的构造环境应该能被岩石学、地球化学特征所记录下来，但是花岗岩的最终成分会受到继承性和熔融分异影响，因此也是十分困难的。在对于花岗岩研究的地球化学方法中，学者提出的各式图解是目前最为广泛使用的，然而花岗岩的组成是由源岩的化学组成和矿物组成以及岩浆的演化决定的，花岗岩的化学组成与构造环境没有直接关系，所以当前采用的多是各种方法的综合运用。用综合方法研究构造环境时，除了花岗岩的化学成分外，还应考虑其形成的物理化学条件，主要的条件有三种：挥发分、降压和升温，后两种可能为更为主要的因素。综述，目前对花岗岩的研究还不是很完善，花岗岩的类型和成因研究还需要多学科的交叉运用和深入研究。

第3章 总结

花岗岩按岩浆源区性质可分为I型花岗岩、S型花岗岩、A型花岗岩和M型花岗岩，角闪石、堇青石和碱性暗色矿物是判断上述三大类型花岗岩的重要矿物学标志，Th、Rb、Ba等微量元素可能是判断

高分异花岗岩的可行方法。岩石学、地球化学特征是判别花岗岩成因的重要内容，花岗岩研究的地球化学方法中各式图解是目前最为广泛使用的，各种方法的综合运用是当前最有效的办法。此外，除考虑形成时的物理化学条件之外，挥发分、降压和升温等因素也是应该被考虑进来的问题。

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