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1、花岗岩的成因分类,贺振宇 南京大学 地球科学与工程学院 2010年5月28日,Page 2 of 25,花岗岩类是大陆上部地壳的主要组成部分，大约86%的大陆上地壳由花岗质岩石组成 研究大陆地壳的组成和演化的岩石探针 与许多重要内生金属矿床具有密切的成因关系 指示形成的构造背景，反演构造演化过程,Page 3 of 25,Page 4 of 25,6370,5145,Core,Upper Mantle,Transition,Zone,Inner,Core,Lower,Mantle,(solid),Outer,Core,(liquid),形成岩浆的物质来源和构造环境不同，决定了花岗岩成因类型具有
2、多样性,Page 5 of 25,IUGS分类 (International Union of Geological Sciences),QAPF 图解,Page 6 of 25,根据铝饱和指数和过碱指数(Shand, 1927),Page 7 of 25,以Fe-Ti氧化物为标志的成因分类,Ishihara(1977)将花岗质岩石分为磁铁矿系列和钛铁矿系列。,这一分类只适用于岩浆弧有关的花岗质岩石，而难于应用于其它大地构造环境下。,Page 8 of 25,构造背景、物质来源、形成机制、成矿作用特征综合分类（徐克勤等，1983；1989）,Page 9 of 25,陆壳改造系列：由地槽或拗陷
3、沉积物改造而成 同熔系列：由地幔来的中-基性岩浆与陆壳相互作用的产物，是壳幔混合来源的花岗岩类 碱性系列：与同熔系列花岗岩共生，时间晚于后者，以碱性花岗岩，石英正长岩为主；幔源岩浆混染地壳物质形成,构造背景、物质来源、形成机制、成矿作用特征综合分类（徐克勤等，1983；1989）,Page 10 of 25,矿物-地球化学特征综合分类Barbarin, 1999,两种过铝质花岗岩(MPG、CPG)为壳源，产于大陆碰撞构造环境； 两类准铝质钙碱性花岗岩(ACG、KCG)是壳-幔混合起源，ACG产于俯冲带，KCG主要为碰撞后的松弛阶段 拉斑玄武岩质、碱性和过碱性花岗岩类都属幔源，产于大洋扩张或大陆
4、穹窿和裂谷环境；,Page 11 of 25,Frost et al., 2001 岩石地球化学分类,铁镁比值：FeOtot/(FeOtot + MgO) 修改的碱钙指数(MALI)：Na2O+K2O-CaO ASI:Al2O3/CaO+Na2O+K2O (mol%),Page 12 of 25,花岗岩I-S-M-A型分类（化学成分和源岩类型）,Chappell and White, 1974年在研究Lachlan 褶皱带花岗岩时提出I和S型花岗岩分类 S型花岗岩为过铝质，含有相对低的Na和Ca，起源于地壳中变沉积岩的部分熔融； I型花岗岩为准铝质，含有相对高的Na和Ca，起源于地壳中变火成岩
5、的部分熔融； 1979年召开的 GSA年会上，White提出M型花岗岩，起源于俯冲洋壳的部分熔融，M指地幔起源的源区。 在这次会议上，Loiselle and Wones (1979)提出了A型花岗岩的名称，由经历混染的碱性玄武岩经分离结晶形成 A是指：anhydrous, alkaline, anorogenic；重要意义是将幔源引入花岗岩的岩浆起源范畴,Page 13 of 25,如何判别I型和S型花岗岩？,Page 14 of 25,由于Na和Ca在风化过程中易于溶解流失，在沉积岩源岩中的含量会低于未经历风化作用的火成岩源岩中的含量。铝饱和指数（ASI）是区分I型花岗岩与S型花岗岩的重要
6、参数。 ASI大于1.1为强过铝质，属S型无疑； ASI小于1.0为准铝质，属I型； ASI介于1.1与1.0之间为弱过铝，属S型抑或I型？应结合其他标志加以区别。例如：P2O5含量、Y、Th等微量元素含量。,如何判别I型和S型花岗岩？,Page 15 of 25,A型花岗岩的地球化学特征,富集高场强元素、稀土元素是鉴别A型花岗岩的重要标准 碱性暗色矿物，如钠闪石、霓辉石、铁橄榄石等是 重要的矿物学标志,Page 16 of 25,构造环境分类,从花岗岩微量元素判别图上，区分4种主要大地构造环境的花岗岩类：洋脊花岗岩、火山弧花岗岩、板内花岗岩和同碰撞花岗岩,花岗岩的化学成分受源岩的制约，投影经
7、常超出确定的范围，或得到错误的结果,Page 17 of 25,Pither，1983，花岗岩的类型与构造环境,大洋岛弧型（太平洋型） 陆缘岛弧型（安第斯型） 大陆碰撞型（海西型） 后造山隆起型（加里东型） 大陆裂谷型,Page 18 of 25,（1）洋壳俯冲消减型，如太平洋两岸的大陆边缘；（2）陆-陆碰撞型，如喜马拉雅-冈底斯碰撞造山带； （3）陆缘伸展型，如中国东南部伸展型大陆边缘、北美西部盆岭省； （4）陆内断裂拗陷型，如长江中下游断裂拗陷、钱塘江-信江断裂拗陷； （5）裂谷型，如东非裂谷、攀西裂谷。,花岗岩的构造岩浆组合(王德滋等，2007）,Page 19 of 25,小结,野外地
8、质调查和岩相学研究是基础； 注重岩石地球化学指标的内涵和提供的成因信息； 花岗岩成因应该将物质来源、形成机制和构造环境三者尽可能地结合研究； 构造环境应从火成岩组合的角度考虑。,Page 20 of 25,Page 21 of 25,地质概况,Page 22 of 25,岩相学特征,龙源坝黑云母花岗岩 矿物组成： 正长石 斜长石 石英 黑云母,龙源坝二云母花岗岩 矿物组成： 斜长石 正长石 石英 白云母 黑云母,大峰脑正长岩 矿物组成： 条纹长石 少量填隙状的石英,龙源坝杂岩体,Page 23 of 25,岩相学特征,陂头杂岩体,陂头碱性长石花岗岩 矿物组成： 条纹长石 石英 斜长石 黑云母,
9、陂头含角闪石碱性长石花岗岩 矿物组成： 条纹长石 正长石 石英 角闪石 等,塔背正长岩 矿物组成： 正长石 普通辉石 石英 等,Page 24 of 25,岩相学特征,黄埠正长岩 矿物组成： 正长石 角闪石 普通辉石 黑云母 石英,车步辉长岩 矿物组成： 斜长石An60 辉石 少量黑云母,程龙辉长岩 矿物组成： 角闪石 斜长石An70 黑云母 辉石,Page 25 of 25,花岗岩的成因类型,A型花岗岩,分异的S型花岗岩,分异的I型花岗岩,Page 26 of 25,岩浆起源,S型,I,A型,潭溪片麻岩 (于津海等, 2007） 寻乌片麻岩 (王丽娟等, 2008）,Page 27 of 25,不同比例幔源岩浆与地壳重熔岩浆混合可能是华南共生的I型和A型花岗岩岩浆起源的方式,岩浆起源,A型,I型,Page 28 of 25,谢谢！,