花岗岩源岩问题——关于花岗岩研究的思考之四

花岗岩源岩是花岗岩研究中最令人关注的问题之一,许多花岗岩的地球化学性质和分类实际上反映的是花岗岩的源岩问题.花岗岩幔源、壳源和壳幔混合源的说法被证明是不合适的,花岗岩不可能是幔源的,花岗岩都是壳源的,既然没有了幔源,也就无所谓壳幔混合源,因此,壳源本身也失去了意义.流行的花岗岩源岩组分混合计算的方法缺少理论依据,可变的因素太多,计算的结果可能没有多少实际意义.作者指出,对花岗岩来说第1位重要的是源区特征,它决定了花岗岩的基本面貌;其次是部分熔融程度、压力、温度和挥发分加入的情况;岩浆混合的意义可能是第3位的;而结晶分离作用可能是没有地位的.文中按照Nd-Sr同位素比值将花岗岩大致分为3个源区:即B、C和BC源区.B源主要由洋壳组成,C源主要由陆壳组成,BC源是二者的过渡.BC源区的组成很复杂,可能包括由交代地幔部分熔融形成的中基性岩浆岩,也可能是基性岩混染了陆壳物质的产物.B源与BC源可能与地幔亏损程度有关,B源来自强烈亏损的地幔,一部分BC源可能源于大陆下的富集地幔.文中还概略地讨论了中国各地花岗岩复杂的源区情况,指出中国花岗岩具区域性分布的特点说明花岗岩主要受源岩的制约.     

华南花岗岩物源成因特征与陆壳演化

华南不同时代的花岗岩按物质来源及成因可划分为:幔源(分异)系列:幔-壳混源(同熔)系列;壳源改造(重熔)系列和幔-壳混源碱性系列等四个不同的系列,简要阐述了划分四类系列的岩石学、地球化学的依据。侧重根据Sm-Nd、Rb-Sr同位素成分,以二元混合模型计算了花岗岩源区物质组成中,上壳和亏损地幔组份各占的比例。在此基础上探讨了不同物源成因系列花岗岩形成与华南陆壳演化的内在联系:东安、雪峰旋回褶皱系阶段花岗岩物源成因类型比较多样,有幔源(分异)系列、不成熟壳源、成熟壳源改造(重熔)系列等;加里东,海西期以陆壳改造(重熔)系列为主;印支、燕山期活化区(地洼)阶段,在地幔活化激发下,中国东部陆缘形成幔—壳混源(同熔)系列花岗岩和相应的火山岩;但沿内部断裂带,在壳下地幔热传输及构造作用下引起陆壳重熔,形成属于壳源改造(重熔)系列花岗岩。同位素的研究证明了:地洼阶段的构造-岩浆活动主要动力是来自壳下地幔的活化。     

花岗岩，明天我们如何研究?

花岗岩研究几百年了，取得了很多成绩，也出现了许多问题。今天的花岗岩研究存在很多争论，主要表现在如下11个方面：中国东部中新生代岩浆活动与太平洋板块俯冲的关系问题、花岗岩分离结晶问题、水岩交换问题、构造环境问题、埃达克岩与压力的关系以及Sr/Y值等问题。针对花岗岩的现状，文中着重探讨了今后花岗岩如何研究的问题，并提出3点建议。一是要解体岩浆岩类，将花岗岩从岩浆岩类中独立出来(与玄武岩并列)。岩浆岩包括幔源以及壳源两种类型的岩石，其中分布最广的是玄武岩和花岗岩。玄武岩是幔源的，花岗岩是壳源的，二者有很大的不同。而仅仅因为玄武岩和花岗岩都属于岩浆岩而要把花岗岩与玄武岩捆绑在一起，用一个理论统一解释玄武岩与花岗岩的问题，实践证明是行不通的。二是花岗岩研究要从源头抓起，从变质岩部分熔融产生的熔体抓起，要改变花岗岩专家过分关注对侵入体研究的偏向，把精力集中到花岗岩起源的研究上来。三是下地壳填图可能是今后很长一个时期花岗岩需要重点研究的领域，是花岗岩地球动力学意义之所在。变质岩部分熔融形成的熔体是与残留体处于平衡的，不同的花岗岩有不同的特征，主要反映了他们形成的源岩的特征。变质岩与花岗岩之间存在因果...     

过铝花岗岩的成因类型与构造环境研究综述

概述了过铝花岗岩类的成因类型及形成的构造背景，特别介绍了过铝花岗岩岩浆的来源及其鉴别标志，指出过铝花岗岩岩浆按物质来源可分为壳源、幔源和壳幔混源三种类型，是地壳、地幔以及地壳物质与地幔物质相互混合和相互作用的结果，各种不同类型之间可能存在一种地壳源与地幔源之间的连续谱系，并简要介绍CPG和MPG两种主要过铝花岗岩的成因机制。提出了过铝花岗岩形成环境的综合判别准则，指出过铝花岗岩不仅要以形成于碰撞造山过程中的挤压性构造环境，而且可以形成于与岩石圈伸展作用相关的张性构造环境。     

花岗岩混合成因研究及大陆动力学意义

岩相学特别是同位素地球化学研究显示,很多花岗岩并非起源于单一物源,而可能是壳、幔物质的三源（元）混合产物,也可能是三源（元）混合产物,如长英质上地壳物质、基性下地壳物质、幔源基性物质或陆壳、洋壳、地幔物质。因而,用花岗岩推断下地壳物质组成特性有时不一定可靠,但花岗岩混合成因研究却有可能提供有关地壳结构、生长演化以及地壳、洋壳、地幔三者相互作用关系的信息,进而可能成为探索大陆动力学的一条新途径。     

花岗岩类的地质环境—成因分类

根据成岩地质环境和岩石成因，花岗岩类总的可分为三大类，（１）板块俯冲－碰撞型－壳源重熔型（简称重熔型）及板块俯冲－碰撞型－壳幔混合源（心个地幔物质来源为主）同熔型（简称同熔型）成对花岗岩。（２）裂谷型－幔源分异型（简称分异型）花岗岩类，它包括大陆裂谷型－分异型碱性花岗岩和大洋裂谷型－分异型大洋斜长花岗岩两类。（３）地槽型－壳幔混合源（以陆壳或上地幔物质来源为主）花岗岩化型（简称花岗岩化型）花岗岩类     

花岗岩研究的误区——关于花岗岩研究的思考之五

本文在对花岗岩四大基石(混合作用、结晶分离作用、构造环境和源区)问题分析的基础上,指出花岗岩研究存在的三大误区: (1)不恰当地仿效玄武岩的理论和研究方法,忽视了花岗岩的复杂性。(2)不恰当地用板块构造学说解释大陆花岗岩问题。板块构造是地球演化到一定阶段的产物,并成功解释了与板块边界相联系的岩浆活动,但是,它不能解决主要来源于大陆的花岗岩的地质问题。(3)太过重视花岗岩的地球化学研究而忽视了对花岗岩基础地质的研究。作者指出,地球化学方法在花岗岩中的使用应当是有限制的,花岗岩研究陷入误区是我们缺少扎实的基础研究、对板块构造的理解不深和对花岗岩复杂性认识不足等三个方面的原因造成的。文中还批评了学术界存在的人云亦云的奴性思想,指出它严重地阻碍了我们的创新思维,是当前亟待改进和克服的。     

华南花岗岩研究的回顾与展望

半个世纪以来,华南花岗岩研究经历了3个发展阶段：第一阶段,重点研究了花岗岩的时空分布。根据地质证据与同位素年龄数据,证实华南存在多旋回的花岗岩,即晚元古代花岗岩、加里东期花岗岩、海西一印支期花岗岩和燕山期花岗岩。基本规律是：不同的造山旋回伴有相应的花岗岩。大体上,自西北往东南(向洋方向)花岗岩时代呈愈来愈新的趋势;第二阶段,重点研究了花岗岩的成岩物质来源,划分为M型、Ⅰ型、S型和A型,研究不同成因类型花岗岩形成的构造环境及其岩石地球化学标志;第三阶段,着重研究壳幔作用与花岗岩成因,例如研究玄武岩浆底侵作用与花岗岩的成因联系,以及岩浆混合作用与花岗岩成分多样性的原因。此阶段研究方兴未艾,仍在深入开展之中。今后主要研究方向,环绕3个问题进行：(一)壳幔作用与A型花岗岩成因;(二)陆内花岗岩浆产生的方式和原因(变质核杂岩、花岗岩穹窿、复式花岗岩体);(三)华南大花岗岩省成因。     

花岗岩研究的若干新进展与主要科学问题

花岗岩研究进入到新的时期,需要寻找新的研究思路和研究方法。本文总结了近十年来国际上有关花岗岩前沿研究的新进展,归纳总结了七个方面的主要研究内容,包括:1)地球早期花岗岩与大陆演化;2)源区的不均一性与不平衡熔融;3)岩浆成分变化的同位素示踪;4)壳-幔岩浆混合与花岗岩的形成;5)地壳热带与中酸性岩的形成;6)花岗岩岩体的生长和结晶时间;7)金属稳定同位素在花岗岩研究中的应用。最后在此基础上对花岗岩的研究趋势,建议利用新视角、新方法等着重开展花岗岩源区和岩浆深部过程的精细研究,并揭示花岗岩与早期地壳形成之间的联系。     

北秦岭商南花岗岩体地球化学特征及其形成的构造环境

商南花岗岩体位于北秦岭造山带商丹断裂北侧，属新元古代花岗侵入体，岩石学，岩石地球化学特征研究表明，岩体具Ｉ型或Ｓ型花岗岩的双重特征。属于Ｈ型花岗岩；在构造环境上，又具有火山弧型和同碰撞型花岗岩特点，成岩物质来源于壳幔混合源，形成于华北的扬子陆翰在晋宁期由活动陆缘向碰撞带构造环境转变过渡时期，岩石构造类型属碰撞前－同碰撞型花岗岩。     

东准噶尔壳体构造演化与花岗岩构造成因类型

东准噶尔构造上位于欧亚大陆腹地中亚复式壳体准噶尔地洼区的东北部 ,古生代 ,花岗岩浆活动强烈 ,花岗岩类主要形成于壳体大地构造演化的地槽体制阶段的激烈期和余动期 ,按历史-动力学条件、构造环境和成因“三位一体”综合成因类型划分新原则可将其划分为四种构造成因类型 :地槽造山前陆缘裂谷幔源分异型、地槽同造山汇聚碰撞壳 -幔混熔型、地槽同造山汇聚碰撞壳源型和地槽造山后陆内裂谷幔源分异型 ,各类花岗岩因其形成的历史 -动力学条件、构造环境及机制与方式有别 ,而有不同的岩石组合和成岩成矿特征     

北秦岭花岗岩类形成的Sm-Nd 同位素分馏与混合作用

北秦岭从源岩到花岗岩类，花岗岩类的形成都以历了Sm-Nd分馏；花岗岩类的模式年龄不代表具体的壳-幔分异事件的年龄；S型花岗岩类是北秦岭地区变质陆源碎屑岩高程度（95%以上）部分熔融的产物，具最高的 Sm-Nd 模式年龄；以灰池子为代表的Ⅰ型花岗岩类是由变质基性岩类（近30%）部分熔融产生的熔浆与变质源碎屑岩高程度熔融产生的熔浆以前者占大约70%的比例混合形成，应为Ⅰ-S型，其Sm-Nd模式年龄一般在1Ga左右，这一年龄既不代表北秦岭地区平均的壳-幔分离时间，又不代表具体的壳-幔分离事件。     

青海省花岗岩类岩石谱系单位的划分方案

依据遇源岩浆演化理论和花岗岩类岩石等级体制的划分,将青海省侵入岩划分为１３个构造岩石区,划分了１０８个超单位、１１７个（命名）单元（含７个独立单元）、２５５个岩性单元及数十个类型的年代加岩性侵入体。全省侵入岩成因初步分为幔源型、壳幔混合型、壳源深部型、壳源浅部型和浅壳源型;其分别形成于裂谷,深部裂冲、板块俯冲、板内挤压、板块碰撞及造山期后抬升环境。     

内蒙古东南部含锡花岗岩体成矿性研究

内蒙古东南部花岗岩类岩体分为壳源酸性岩类和幔源中基性岩类.有已知43个花岗岩类岩体都存在一定的锡矿化.对分布于含锡花岗岩类岩体外围的28个可能含锡岩体进行科勒-拉兹图解、SiO2-Al2O3+Na2O+K2O-CaO+MgO+FeO图解、Fe-Na+K-Mg图解和K-Na-Ca图解判别后发现,壳源酸性花岗岩类完全可以用四图解进行含锡性判别,并且完全符合实际地质特征,大部分都有希望找到伴生壳源型锡矿床;而幔源中基性花岗岩类的含锡性却不适用上述四个图解进行判别.这一结论对该区壳源花岗岩体的含锡性判定具有重要意义.     

西藏过铝花岗岩副矿物特征及岩石成因意义

副矿物的行为可以更直接地用来指示岩浆体系的地球化学过程,为了探讨过铝花岗岩的成因,对西藏过铝花岗岩体中的岩性、矿物组成、副矿物特征和锆石含量、晶体形态分布特征进行了研究,矿物岩石特征表明西藏过铝花岗岩富含白云母、电气石和钠质斜长石,属典型的含白云母过铝质花岗岩(MPG)。副矿物见有26种,副矿物组合主要有6种类型,其中主要为锆石 磷灰石 钛铁矿型,尤以锆石 磷灰石最为常见。结果表明,可明显分出5种锆石晶体形态;阴极发光图像中,锆石具有较好的晶形,并显示出清晰的岩浆锆石韵律环带结构。离子探针分析表明锆石具有高的Th/U值。西藏过铝花岗岩为岩浆成因,岩浆主要是由地壳物质部分熔融而成。副矿物组合曲线图的曲线形态可分为3种成因类型:壳源高铝型、壳源型和壳幔混合源型(壳幔同熔型),主要为壳源高铝型。不同构造岩浆带副矿物特征反映的成因信息不同,喜马拉雅带为壳源成因,而冈底斯带除了壳源成因之外,还有幔源成分的加入,反映了青藏高原岩石圈组成和演化的不均一性。     

当代花岗岩研究的几个重要前沿

近 10多年来 ,人们已认识到大多数花岗岩浆的发育和演化受岩石圈上地幔作用过程的制约 ,开创了把壳幔相互作用研究与花岗岩形成演化紧密结合的新方向 ,这个新的研究方向的科学前沿主要是花岗岩形成与大陆生长和深部过程的关系 ;花岗岩形成的深熔作用和热源以及花岗岩的成因类型与构造环境。这些前沿研究试图从大陆生长及大陆动力学的层次去认识花岗岩成因 ,以期能建立起一个它们之间相互关联的框架 ,并进一步通过这一框架追索它们形成时热能传递的机理及其体制。因此 ,研究花岗岩不仅可以获得花岗岩物质来源和构造环境的信息 ,而且可以获得壳幔物质运动的状态、过程、动力学等问题的本质、深部能量 (热能 )的传导、转化的重要信息。探索和解译这些信息 ,对于认识大陆生长具有“纲举目张”的作用 ,是解决当今大陆地质演化 ,建立大陆动力学关键问题之一 ,是继花岗岩物质来源、构造环境研究的花岗岩研究的第三个里程碑的开始 ,因而具有重要的战略意义。     

广西花山复式花岗岩体成因的锶、钕和氧同位素研究

对广西花山复式花岗岩体进行了锶,钕和氧同位素的系统研究。结合地质学、岩石学和地球化学资料,认为花山复式岩体3个阶段的花岗岩类不是同一个母岩浆分异演化的产物,而是由不同时代,不同成因和不同物质来源组成的杂岩体:其中第一阶段为印支期壳-幔混合源同熔型或Ⅰ型,第二阶段为燕山早期壳-幔混合源同熔型或Ⅰ型,第三阶段为燕山晚期地壳来源改造型或S型。     

华南花岗岩-火山岩成因研究的几个问题

华南花岗岩-火山岩具幕式多期次产出的特点,成因类型和形成过程错综复杂。与世界其它地区相比,华南花岗岩-火山岩演化及其成矿作用是有鲜明特色的。近半个世纪的研究,逐步认识了华南花岗岩-火山岩的多样性及其时空分布格架,初步认识到其多样性受控于不同的地壳基底物质成分、不同的构造动力学背景、不同的壳幔相互作用过程等因素。但由于华南地质的特殊性和复杂性,不少具体的成岩成矿物质来源、空间和构造背景,甚至基础地质理论问题有待解析。华南深部地质及围绕华南的构造边界条件对花岗岩-火山岩成因的制约是目前的研究薄弱环节。本文提出了与中-新生代地质有关的值得研究的几个问题,包括：（1）三条低Nd模式年龄带及A型花岗岩;（2）四条火山岩带及壳幔相互作用;（3）全岩Nd同位素和锆石Hf同位素示踪;（4）花岗岩构造地质。     

花岗岩大地构造研究的若干重要问题

宇宙星球中只有地球发育花岗质岩石及广义的花岗岩,它是大陆最主要的组成。因此,花岗岩在固体地球科学研究中具有举足轻重的意义。对此,作者提出花岗岩大地构造,其基本研究内容可概括为物理特性（构造）、物质组成（岩石地化）和年代学三大方面。文章在已有的初步论述基础上,进一步阐述了以下若干研究方面的进展、问题和发展方向:花岗岩岩石组合及其构造背景与环境厘定;花岗岩演化及其构造环境与演化（构造过程）;花岗岩变形、壳内流变及构造动力学意义;花岗岩深部物源填图与造山带及地壳生长。花岗岩大地构造是从花岗岩角度,探索解决大地构造问题,丰富大地构造研究内容,是当今地球科学学科交叉、融合发展的必要。      

东准噶尔卡拉麦里地区黄羊山花岗岩和包体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地质意义

高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,黄羊山岩浆混合花岗岩加权平均~(206)Pb/~(238)U年龄为311±12Ma,首次获得闪长质微细粒包体加权平均~(206)Pb/~(238)U年龄为300±6Ma,在误差范围内完全一致,均属于晚石炭世,前者代表黄羊山岩浆混合花岗岩成岩年龄,后者代表暗色闪长质微粒包体的形成年龄,表明两者是同时代形成的,属于300Ma前后准噶尔周边地区后碰撞岩浆活动的产物.岩石地球化学研究表明,寄主岩石具有高硅、低铝、贫钙镁、富碱和高分异的特征,寄主岩石、包体和辉绿岩脉成分均落在了混合趋势线上,寄主岩富集Rb和Th等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr、Ta和Ti等元素,δEu值(为0.01)极低,具有低的~(87)Sr/~(86)Sr初始比值和高正的ε_(Nd)(t)值.黄羊山碱性花岗岩是在后碰撞拉张的构造背景下,幔源岩浆发生底垫作用,由于幔源岩浆底垫作用,下地壳温度升高而熔融形成酸性壳源岩浆,部分幔源岩浆沿着地壳中的深断裂带上涌,发生不同程度壳幔混合形成的,其中闪长质微细粒包体就是基性的幔源岩浆和酸性的壳源岩浆不同程度的混合的记录者,研究区的辉绿岩脉是幔源岩浆直接分异演化的产物.