賀振宇-花崗巖成因分類

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1、花崗巖的成因分類賀振宇南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院2010年5月28日花崗巖類是大陸上部地殼的主要組成部分，大約86%的大陸上地殼由花崗質(zhì)巖石組成研究大陸地殼的組成和演化的巖石探針與許多重要內(nèi)生金屬礦床具有密切的成因關(guān)系指示形成的構(gòu)造背景，反演構(gòu)造演化過程2363705145CoreUpperMantleTransitionZoneInnerCoreLowerMantle(solid)OuterCore(liquid)形成巖漿的物質(zhì)來源和構(gòu)造環(huán)境不同，決定了花崗巖成因類型具有多樣性4IUGS分類(InternationalUnionofGeological

2、Sciences)QAPF圖解5根據(jù)鋁飽和指數(shù)和過堿指數(shù)(Shand,1927)6以Fe-Ti氧化物為標(biāo)志的成因分類Ishihara(1977)將花崗質(zhì)巖石分為磁鐵礦系列和鈦鐵礦系列。磁鐵礦系列磁鐵礦與鈦鐵礦共存相對(duì)氧化銅金鈦鐵礦系列僅為鈦鐵礦相對(duì)還原鎢錫這一分類只適用于巖漿弧有關(guān)的花崗質(zhì)巖石，而難于應(yīng)用于其它大地構(gòu)造環(huán)境下。7構(gòu)造背景、物質(zhì)來源、形成機(jī)制、成礦作用特征綜合分類（徐克勤等，1983；1989）成因系列陸殼改造系列同熔系列堿性系列幔源系列成因類型混合巖和混合花崗巖型大陸邊緣同熔型大陸裂谷A型上地幔分異型陸殼重熔型大陸內(nèi)部深斷裂帶同熔型大陸板

3、塊邊緣A型大陸板塊碰撞型不成熟地殼重熔型8陸殼改造系列：由地槽或拗陷沉積物改造而成同熔系列：由地幔來的中-基性巖漿與陸殼相互作用的產(chǎn)物，是殼?；旌蟻碓吹幕◢弾r類堿性系列：與同熔系列花崗巖共生，時(shí)間晚于后者，以堿性花崗巖，石英正長(zhǎng)巖為主；幔源巖漿混染地殼物質(zhì)形成構(gòu)造背景、物質(zhì)來源、形成機(jī)制、成礦作用特征綜合分類（徐克勤等，1983；1989）9礦物-地球化學(xué)特征綜合分類Barbarin,1999兩種過鋁質(zhì)花崗巖(MPG、CPG)為殼源，產(chǎn)于大陸碰撞構(gòu)造環(huán)境；兩類準(zhǔn)鋁質(zhì)鈣堿性花崗巖(ACG、KCG)是殼-幔混合起源，ACG產(chǎn)于俯沖帶，KCG主要為碰撞后的松弛

4、階段拉斑玄武巖質(zhì)、堿性和過堿性花崗巖類都屬幔源，產(chǎn)于大洋擴(kuò)張或大陸穹窿和裂谷環(huán)境；10Frostetal.,2001巖石地球化學(xué)分類鐵鎂比值：[FeOtot/(FeOtot+MgO)]修改的堿鈣指數(shù)(MALI)：Na2O+K2O-CaOASI:Al2O3/[CaO+Na2O+K2O](mol%)11花崗巖I-S-M-A型分類（化學(xué)成分和源巖類型）ChappellandWhite,1974年在研究Lachlan褶皺帶花崗巖時(shí)提出I和S型花崗巖分類S型花崗巖為過鋁質(zhì)，含有相對(duì)低的Na和Ca，起源于地殼中變沉積巖的部分熔融；I型花崗巖為準(zhǔn)鋁質(zhì)，含有相對(duì)高的Na

5、和Ca，起源于地殼中變火成巖的部分熔融；1979年召開的GSA年會(huì)上，White提出M型花崗巖，起源于俯沖洋殼的部分熔融，M指地幔起源的源區(qū)。在這次會(huì)議上，LoiselleandWones(1979)提出了A型花崗巖的名稱，由經(jīng)歷混染的堿性玄武巖經(jīng)分離結(jié)晶形成A是指：anhydrous,alkaline,anorogenic；重要意義是將幔源引入花崗巖的巖漿起源范疇12如何判別I型和S型花崗巖？13由于Na和Ca在風(fēng)化過程中易于溶解流失，在沉積巖源巖中的含量會(huì)低于未經(jīng)歷風(fēng)化作用的火成巖源巖中的含量。鋁飽和指數(shù)（ASI）是區(qū)分I型花崗巖與S型花崗巖的重要參

6、數(shù)。ASI大于1.1為強(qiáng)過鋁質(zhì)，屬S型無疑；ASI小于1.0為準(zhǔn)鋁質(zhì)，屬I型；ASI介于1.1與1.0之間為弱過鋁，屬S型抑或I型？應(yīng)結(jié)合其他標(biāo)志加以區(qū)別。例如：P2O5含量、Y、Th等微量元素含量。如何判別I型和S型花崗巖？14A型花崗巖的地球化學(xué)特征FeO/(FeO+MgO)>0.446+0.0046×wt.%SiO2Frostetal.,2001NK/A>0.85Whalenetal.,1987104×Ga/Al>2.6Whalenetal.,1987Zr+Nb+Ce+Y>350ppmForlowGa/Aland(Zr+Nb+Ce+Y):FeOT/

7、MgO>16Whalenetal.,1987zirconsaturationtemperatures(>830℃)Kingetal.,2001富集高場(chǎng)強(qiáng)元素、稀土元素是鑒別A型花崗巖的重要標(biāo)準(zhǔn)堿性暗色礦物，如鈉閃石、霓輝石、鐵橄欖石等是重要的礦物學(xué)標(biāo)志15構(gòu)造環(huán)境分類從花崗巖微量元素判別圖上，區(qū)分4種主要大地構(gòu)造環(huán)境的花崗巖類：洋脊花崗巖、火山弧花崗巖、板內(nèi)花崗巖和同碰撞花崗巖花崗巖的化學(xué)成分受源巖的制約，投影經(jīng)常超出確定的范圍，或得到錯(cuò)誤的結(jié)果16Pither，1983，花崗巖的類型與構(gòu)造環(huán)境大洋島弧型（太平洋型）陸緣島弧型（安第斯型）大陸碰撞型（海西

8、型）后造山隆起型（加里東型）大陸裂谷型17（1）洋殼俯沖消減型，如太平洋兩岸的大