花岗岩分类及成因探讨

花岗岩分类及成因

花岗岩类类型多,分布广,差异大,自Real(1956)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叙述

1.早期二分法[1]

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 )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.槽-台学说与花岗岩成因分类

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。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则较少见。

（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→石英闪长岩→花岗闪长岩→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若干个亚类,每一大类均包含若干小类。（详见表1）

表1 花岗岩的地质环境-成因分类

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，进一步阐明了各类花岗岩与构造环境之间的关系。

3.板块构造理论与花岗岩分类

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不足以使重熔作用发生。至少在缺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K2O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—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[1]。

W.S.Pitcher（1984）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—产于大洋火山岛弧内的斜长花岗岩。

(2)I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)I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—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—主要形成于稳定的碰撞带，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

4.综合分类方法[4]

Barbarin（1999）在系统总结有关花岗质岩石分类特点的基础上，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)所划分的类型的数目是基本合理和实用的;( 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。

表3 Barbarin花岗岩分类法各类花岗岩特征

楼亚儿（2003）根据Babarin（1999）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(K20)/、w(Na20)和、w(Fe203)/、w(FeO)比值、低的Ti02含量以及在镁铁质矿物中有高的x(Fe3+ )/x(Fe2+)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、“含矿性”、物源等标准进行分类的方法，在此不做叙述。

参考文献

[1]胡善亭，孙克勤，赵东甫. 板块构造与花岗岩的成因分类，山东地质[J]，1994.12,10（2）：72-76.

[2] 徐克勤，胡受奚，张景荣 ，孙明志，叶俊.论花岗岩的成因系列—以华南中生代花岗岩为例, 地质学报[J],1983.2:107-117.

[3] 杨超群. 花岗岩类的地质环境—成因分类刍议, 矿物岩石地球化学通讯 [J],1995.1:48-51.

[4] 楼亚儿，杜杨松.花岗质岩石成因分类研究述评,地学前缘[J] ,2003.9,10(3): 269-275

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/1c1346996aec0975f46527d3240c844769eaa00f.html