贺振宇-花岗岩成因分类课件.ppt

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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2363705145CoreUpperMantleTransitionZoneInnerCoreLowerMantle(solid)OuterCore(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多样性4IUGS分类(InternationalUniono

2、fGeologicalSciences)QAPF图解5根据铝饱和指数和过碱指数(Shand,1927)6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。磁铁矿系列磁铁矿与钛铁矿共存相对氧化铜金钛铁矿系列仅为钛铁矿相对还原钨锡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。7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）成因系列陆壳改造系列同熔系列碱性系列幔源系列成因类型混合岩和混合花岗岩型大陆边缘同熔型大陆裂谷A型上地幔

3、分异型陆壳重熔型大陆内部深断裂带同熔型大陆板块边缘A型大陆板块碰撞型不成熟地壳重熔型8陆壳改造系列：由地槽或拗陷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）9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、K

4、CG)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穹窿和裂谷环境；10Frostetal.,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-CaOASI:Al2O3/[CaO+Na2O+K2O](mol%)11花岗岩I-S-M-A型分类（化学成分和源岩类型）ChappellandWhite,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

5、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，LoiselleandWones(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12如何判别I型和S型花岗岩？13由于Na和Ca在风化过程中易于溶解流失，在沉积岩

6、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？14A型花岗岩的地球化学特征FeO/(FeO+MgO)>0.446+0.0046×wt.%SiO2Frostetal.,2001NK/A>0.85Whalenetal.,1987104×Ga/Al>2.

7、6Whalenetal.,1987Zr+Nb+Ce+Y>350ppmForlowGa/Aland(Zr+Nb+Ce+Y):FeOT/MgO>16Whalenetal.,1987zirconsaturationtemperatures(>830℃)Kingetal.,2001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15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

8、约，投影经常超出确定的范围，或得到错误的结果16Pither，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17（1）洋壳俯冲消减型，如太平洋两岸的大