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1、花崗巖分類及成因花崗巖類類型多,分布廣,差異大,自Real(1956)提出花崗巖分類以來,地質(zhì)學(xué)界對(duì)花崗巖的成因分類一直存在著異議,從早期簡單的二分法,即將花崗巖分為巖漿的(有單巖漿花崗巖和雙巖漿花崗巖之分)和花崗巖化的(有深熔花崗巖和交代花崗巖之分)兩大類,到經(jīng)典的I-S-M-A分類法,均具有各自的優(yōu)點(diǎn)及局限性,現(xiàn)就各分類方法做簡要敘述1.早期二分法[1]B.W.Chappell和A.J.R.White(1974)根據(jù)對(duì)澳大利亞東部塔斯曼造山帶花崗巖的研究,提出將花崗巖分為I型和S型兩種不同成因
2、類型,這種分類大致分別相當(dāng)于S.Ishihara(1977)所劃分的“磁鐵礦系列”和“欽鐵礦系列”花崗巖。I型花崗巖的源巖物質(zhì)來自未經(jīng)地殼風(fēng)化作用的巖漿巖,S型花崗巖的源巖物質(zhì)來自殼層沉積物質(zhì)。這些分類已經(jīng)具體考慮了花崗巖的成巖物質(zhì)來源,但并沒有同其產(chǎn)出的構(gòu)造地質(zhì)環(huán)境相結(jié)合。2.槽-臺(tái)學(xué)說與花崗巖成因分類2.1三分法(徐克勤)[2]徐克勤等(1982)將花崗巖劃分為三大成因系列:第一類為地槽沉積物經(jīng)交代、變質(zhì)和花崗巖化而形成的大陸地殼改造型花崗巖;第二類位于大陸邊緣活動(dòng)帶或大陸內(nèi)部斷裂帶,與安山巖
3、漿或基性巖漿有關(guān),為不同程度地受到陸殼混染同化及混熔作用而形成的過渡性地殼同熔型花崗巖;第三類產(chǎn)于深斷裂帶或裂谷帶,為與超鎂鐵質(zhì)巖石及基性火山巖有成因聯(lián)系的幔源型花崗巖。這三大類花崗巖(陸殼改造型、過渡性地殼同熔型和幔源型)與構(gòu)造環(huán)境是相關(guān)聯(lián)的。(1)陸殼改造型花崗巖:在該類花崗巖分布的地區(qū)沒有見到它們與基性侵人巖或噴發(fā)巖(玄武巖)、中性侵人巖或噴發(fā)巖(安山巖)的共生關(guān)系。這一成因系列的花崗巖類中一般以正?;◢弾r為主,但也較常出現(xiàn)非正常系列的二長花崗巖、富斜花崗巖、富石英的花崗閃長巖、斜長花崗巖和
4、英云閃長巖等。但石英二長巖、花崗閃長巖和石英閃長巖等則較少見。(2)過渡性地殼同熔型:這一類花崗巖往往是從中基性巖到酸性的花崗巖,如從閃長巖→石英閃長巖→花崗閃長巖→鉀長花崗巖。大陸上的深斷裂帶,活動(dòng)大陸邊緣和島弧區(qū)的侵人巖,常是這樣的一套巖石,伴生的也有少量基性巖石。(3)幔源型花崗巖:多呈偏鋁質(zhì)的斜長花崗巖小型侵入體與玄武巖伴生,屬于此成因系列的多為堿質(zhì)花崗巖系列。2.2三分法(楊超群)[3]根據(jù)形成的地質(zhì)環(huán)境的不同,將花崗巖分為三個(gè)大類和若干個(gè)亞類,每一大類均包含若干小類。(詳見表1)表1花
5、崗巖的地質(zhì)環(huán)境-成因分類地質(zhì)環(huán)境類型成因類型主要巖石類型構(gòu)造環(huán)境區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)控巖構(gòu)造造山運(yùn)動(dòng)類型板塊俯沖型殼源重熔型酸性花崗巖擠壓張性斷裂斷塊造山或斷裂造山殼源混合源(以幔源為主)同熔型中酸性花崗巖裂谷型大陸裂谷型幔源分異型堿性花崗巖拉張張性斷裂非造山大洋裂谷型混合花崗巖地槽型冒地槽型巖殼?;旌显矗ㄒ詺ぴ礊橹鳎┗◢弾r化型原地變質(zhì)一交代亞型混合巖擠壓—剪切穹隆褶皺造山準(zhǔn)原地-半原地熔融侵入亞型混合花崗巖異地侵入亞型二長花崗巖花崗斑巖優(yōu)地槽型殼?;旌显矗ㄒ葬T礊橹?花崗巖化型原地變質(zhì)-交代亞型英云閃長質(zhì)
6、和奧長花崗質(zhì)灰色片麻巖(T-T巖系)穹隆異地侵入亞型張性斷裂楊克群(1995)將板塊構(gòu)造的理論與槽-臺(tái)學(xué)說相結(jié)合,并將之前的三種分類進(jìn)行了細(xì)化,進(jìn)一步闡明了各類花崗巖與構(gòu)造環(huán)境之間的關(guān)系。3.板塊構(gòu)造理論與花崗巖分類對(duì)于花崗巖的成因,至少有一點(diǎn)是許多學(xué)者所公認(rèn)的,即無論是重熔作用還是交代作用,都需要有相當(dāng)可觀的能量輸入?,F(xiàn)在越來越多的人認(rèn)為,當(dāng)?shù)貧ど畈堪l(fā)生超變質(zhì)作用時(shí),其溫度或水的濃度均不足以使重熔作用發(fā)生。至少在缺少來自地慢巖漿作用參與的情況下,是不能發(fā)生重熔作用的((G.C.Bronn,197
7、8)。目前看來,板塊構(gòu)造理論不僅很好地解決了能量的來源問題,而且也解決了地幔中貧鉀貧水的問題。帶有H2O和K2O的洋殼在俯沖帶不斷地沿海溝向下俯沖,插入到陸殼或洋殼底下穿入軟流層,并被軟流層呈高溫和高壓狀態(tài)的基性物質(zhì)所熔化或同化,同時(shí),俯沖帶附近的沉積層也被強(qiáng)大的液流體所浸潤,從而發(fā)生交代作用生成S型花崗巖。同樣,玄武巖漿亦可受到改造或分異成I型花崗巖。板塊運(yùn)動(dòng)的方式不僅提供了巨大的能量,而且也提供了飽含二氧化硅和堿質(zhì)的熱液,從而為花崗巖的形成創(chuàng)造了極為有利的環(huán)境。至于塊內(nèi)部,由于深部物質(zhì)差異的調(diào)
8、整及遠(yuǎn)距離的構(gòu)造應(yīng)力熱效應(yīng),因而使大陸內(nèi)部深大斷裂帶及薄弱地帶受到擠壓—剪切,導(dǎo)致地幔物質(zhì)上升,并發(fā)生去氣、去堿作用,或使地殼物質(zhì)發(fā)生交代和重熔作用而形成花崗巖[1]。W.S.Pitcher(1984)指出不同成因類型的花崗巖代表著不同的活動(dòng)帶,并根據(jù)板塊構(gòu)造理論將花崗巖劃分出五種類型:(1)M型花崗巖—產(chǎn)于大洋火山島弧內(nèi)的斜長花崗巖。(2)I型花崗巖(科迪勒拉)—形成于安第斯型活動(dòng)大陸板塊邊緣的中酸性巖石組(3)I型花崗巖(加里東)—形成于造山期后隆起帶的花崗閃長巖和花崗巖。(4