花岗岩的成因与构造环境.docx

花岗岩成因类型划分与板块构造环境

根据研究内容的不同，岩浆岩石学又可分为岩类学和岩理学。岩类学又称描述岩石学、岩相学，主要研究岩石的产状、分布、组成、分类、命名等方面的问题。岩理学又称理论岩石学、成因岩石学，主要研究岩石的形成条件、成因机理等方面的问题。
（一）相关知识
花岗岩有广义和狭义之分。狭义的花岗岩是指石英含量＞20%的侵入岩。广义的花岗岩称花岗岩类，是空间上与狭义的花岗岩相伴生，成因上与狭义的花岗岩有联系，石英含量一般＞5%的各类侵入岩。
花岗岩的成因分类主要有3种类型：S-I-M-A型、壳幔同熔型－陆壳改造型－幔源型、磁铁矿系列－钛铁矿系列。这3种划分方案中，S-I-M-A型应用较广。
花岗岩浆活动的板块构造背景一般划分为：火山弧花岗岩（VAG.）、板内花岗岩（WPG.）、同碰撞花岗岩（S-COLG.）、洋中脊花岗岩（ORG.）。
花岗岩的S-I-M-A成因类型划分与花岗岩浆活动的板块构造背景有一定的对应关系（表1）。判别方法需采用地质产状、岩相学特征、岩石化学成分、含矿性等方面综合判断。
岩石化学成分的特征参数和判别图解较多。主要参考资料如下。
（1）高秉璋，洪大卫，郑基俭，等。花岗岩类区1∶5万区域地质填图方法指南[M]。武汉：中国地质大学出版社，1991。
（2）李昌年。火成岩微量元素岩石学[M]。武汉：中国地质大学出版社，1992。
（3）邱家骧，林景仟。岩石化学[M]。北京：地质出版社，1991。
（4）陈德潜，陈刚。实用稀土元素地球化学[M]。北京：冶金工业出版社，1990。
（二）成因类型与板块构造环境的判别图解
岩石化学成分主要包括：岩石常量元素分析、岩石稀土元素分析、岩石微量元素分析、岩石同位素分析。利用岩石化学成分分析结果，进行特征参数计算与判别图解，是研究岩石成因的主要方法。在化学成分特征参数与判别图解中，常量元素应用较广。S型花岗岩与I型花岗岩的判别，是工作的重点与难点。
在选用特征参数与判别图解中要注意3方面问题：①要同时选用岩石常量元素、岩石稀土元素、岩石微量元素、岩石同位素的特征参数与判别图解，避免单一图解导出的片面结论；②在选择判别图解中，不同成因类型和板块构造背景的投影区域不应有太多的重叠范围；③在选择特征参数中，各类参数要有明确的对比标准。
表1花岗岩的成因与构造环境
成因类型M型花岗岩I型花岗岩
（科迪勒拉型）I型花岗岩（加里东型）S型花岗岩A型花岗岩幔源型壳幔同熔型陆壳改造型Liegu构造环境洋中脊
花岗岩火山弧花岗岩同碰撞
花岗岩板内花岗岩岩石种类斜长花岗岩英云闪长岩、闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、中性侵入岩花岗闪长岩、二长花岗岩及其中侵入性岩以二长花岗岩为主花岗岩、碱性花岗岩、碱性侵入岩暗色矿物普通角闪石、黑云母普通角闪石、
黑云母黑云母黑云母（Ng′＝红棕色）、白云母黑云母（Ng′＝蓝绿色）副矿物辉石磁铁矿、榍石磁铁矿、钛铁矿钛铁矿、独居石、石榴石、菫青石碱性闪石、辉石A/NKC≤0.61.1～1.0≈1.0＞1.10.9～1.187Sr/86Sr＜0.704＜0.7060.705～0.709＞0.7080.703～0.712δ18O5.5～68～10＞108～10亏损元素Ba、Ti、P
（较小）Sr、Ti、P（强烈）Ba、Ti、P
（中等）Ba、Ti、P
（中等）伴生岩石石英闪长岩、辉长岩安山岩、英安岩、辉长岩玄武岩、安山岩、闪长岩、辉长岩含菫青石的酸性火山岩碱性火山岩包体镁铁岩闪长岩混杂岩石变质的
沉积岩同源岩石、
镁铁岩产状小型复合
岩体线型大型
复合岩体分散、孤立的复合侵入体规模较小的复合岩基构造环境大洋岛弧、洋中脊安底斯型陆弧造山期后隆起带大陆碰撞
褶皱带裂谷带和
板块内部变质作用埋深变质埋深变质退变质低压变质矿化斑岩型铜、金矿斑岩型铜、钼矿少见钨、锡锡、萤石、铌铁矿岩浆成因超镁铁、镁铁岩浆分异形成由基性火山岩、下部地壳物质重熔形成。也可以由钙碱性玄武岩浆、洋岛玄武岩浆结晶分异形成硅铝层增厚重熔的产物，位于板块俯冲带上盘地幔低辟使地壳下部物质重熔而成A/NKC比值是：Al2O3/Na2O+K2O+CaO（分子数）或Al/Na+K+2Ca（原子数）的简写。

1.常量元素的R1-R2图解
R.A.Batchelor（1985）绘制了花岗岩的R1-R2图解（图1）中，图中R1、R2均为原子数的综合数据。该图不仅能判别花岗岩的构造环境，还能分析造山旋回中花岗岩碱质变化及板块碰撞的不同阶段特征。

图1花岗岩成因类型与板块构造环境的R1-R2图解
（仿R.A.Batchelor，1985；引自建水县普雄矿区长岭岗矿段铌稀土矿勘探报告，2015）
R1＝4Si-11(Na+K)-2(Fe+Ti)，R2＝Al+2Mg+6Ca
Ⅰ.地幔分离的花岗岩，Ⅱ.板块碰撞前花