1、花崗巖的成因分類花崗巖的成因分類 賀振宇賀振宇南京大學(xué)南京大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院地球科學(xué)與工程學(xué)院 20102010年年5 5月月2828日日Page 2 of 25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Page 3 of 25Page 4 of 2563705145Upper MantleTransition Zone Inner CoreLowerMantle(solid) OuterCore(liquid)形成巖漿的物質(zhì)來源和構(gòu)造環(huán)境不同，

2、決定了花崗巖成因類型具有多樣性Page 5 of 25 IUGS分類分類 (International Union of Geological Sciences)QAPF 圖解Page 6 of 25根據(jù)鋁飽和指數(shù)和過堿指數(shù)根據(jù)鋁飽和指數(shù)和過堿指數(shù)(Shand, 1927)Page 7 of 25以以Fe-TiFe-Ti氧化物為標(biāo)志的成因分類氧化物為標(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氧化銅金鈦鐵礦系列僅為鈦鐵礦相對還原鎢錫 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。Page 8 of

3、25構(gòu)造背景、物質(zhì)來源、形成機(jī)制、成礦作用特征構(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，綜合分類（徐克勤等，19831983；19891989）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塊邊緣A型大陸板塊碰撞型不成熟地殼重熔型Page 9 of 25陸殼改造系列：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，時間晚于后者，以堿性花崗巖，石英正長巖為主；幔源巖漿混染地殼物質(zhì)形成構(gòu)

4、造背景、物質(zhì)來源、形成機(jī)制、成礦作用特征構(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，綜合分類（徐克勤等，19831983；19891989）Page 10 of 25礦物礦物- -地球化學(xué)特征綜合分類地球化學(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-?；旌掀鹪?，ACG產(chǎn)于俯沖帶，KCG主要為碰撞后的松弛階段拉斑玄武巖質(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；Page 11 of 25Frost et al., 2001 巖石地球化學(xué)分類巖石地球

5、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%) Page 12 of 25花崗巖花崗巖I-S-M-A型分類型分類（化學(xué)成分和源巖類型）（化學(xué)成分和源巖類型）Chappell and White, 1974年在研究Lachlan 褶皺帶花崗巖時提出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)，含有相對高的Na和Ca，起源于地殼中變火成巖的部分熔融；1979年召開的 GSA年會上，White提出M型花崗巖

6、，起源于俯沖洋殼的部分熔融，M指地幔起源的源區(qū)。在這次會議上，Loiselle and Wones (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 Page 13 of 25如何判別如何判別I I型和型和S S型花崗巖？型花崗巖？Page 14 of 25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型花崗巖的重要參數(shù)。ASI大于1.1為強(qiáng)過鋁質(zhì)，屬S型無疑；A

7、SI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。如何判別如何判別I I型和型和S S型花崗巖？型花崗巖？Page 15 of 25A A型花崗巖的地球化學(xué)特征型花崗巖的地球化學(xué)特征FeO/(FeO+MgO)0.446+0.0046wt.% SiO2Frost et al., 2001NK/A0.85Whalen et al., 1987104Ga/Al2.6Whalen et al., 1987Zr+Nb+Ce+Y350 ppmFor low Ga/Al and (Zr+Nb+Ce+Y):

8、 FeOT/MgO16Whalen et al., 1987zircon saturation temperatures (830)King et al., 2001富集高場強(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Page 16 of 25構(gòu)造環(huán)境分類構(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，或得到錯誤的結(jié)果Page 17 of 25Pither，1983，花崗巖的類型與構(gòu)造環(huán)境，花崗巖的類型與構(gòu)造

9、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（海西型）后造山隆起型（加里東型）大陸裂谷型Page 18 of 25（1）洋殼俯沖消減型，如太平洋兩岸的大陸邊緣；（2）陸-陸碰撞型，如喜馬拉雅-岡底斯碰撞造山帶；（3）陸緣伸展型，如中國東南部伸展型大陸邊緣、北美西部盆嶺?。唬?）陸內(nèi)斷裂拗陷型，如長江中下游斷裂拗陷、錢塘江-信江斷裂拗陷；（5）裂谷型，如東非裂谷、攀西裂谷。 花崗巖的構(gòu)造巖漿組合花崗巖的構(gòu)造巖漿組合( (王德滋等，王德滋等，20072007）Page 19 of 25小結(jié)小結(jié)野外地質(zhì)調(diào)查和巖相學(xué)研究是基礎(chǔ)；注重巖石地球化學(xué)指標(biāo)的內(nèi)涵和提供的成因信息；花崗巖成因應(yīng)該將

10、物質(zhì)來源、形成機(jī)制和構(gòu)造環(huán)境三者盡可能地結(jié)合研究；構(gòu)造環(huán)境應(yīng)從火成巖組合的角度考慮。Page 20 of 25Page 21 of 25地質(zhì)概況地質(zhì)概況Page 22 of 25巖相學(xué)特征巖相學(xué)特征 龍源壩黑云母花崗巖礦物組成：正長石 斜長石 石英 黑云母龍源壩二云母花崗巖礦物組成：斜長石 正長石 石英 白云母 黑云母大峰腦正長巖礦物組成：條紋長石 少量填隙狀的石英龍源壩雜巖體Page 23 of 25巖相學(xué)特征巖相學(xué)特征陂頭雜巖體陂頭堿性長石花崗巖礦物組成：條紋長石 石英 斜長石 黑云母陂頭含角閃石堿性長石花崗巖礦物組成：條紋長石 正長石 石英 角閃石 等塔背正長巖礦物組成：正長石 普通輝石 石英 等Page 24 of 25巖相學(xué)特征巖相學(xué)特征黃埠正長巖礦物組成：正長石 角閃石普通輝石 黑云母石英 車步輝長巖礦物組成：斜長石An60 輝石少量黑云母 程龍輝長巖礦物組成：角閃石 斜長石An70 黑云母 輝石Page 25 of 25花崗巖的成因類型花崗巖的成因類型A型花