
A型花岗岩岩石学特征及构造环境研究进展
本次,我选择花岗岩中当前的研究热点—“A型花岗岩的基本特征及其构造地球动力学背景”作为研究方向。在A型花岗岩的研究中,自Loiselle and Wones[1]提出A型花岗岩概念以来很多研究证明此类岩石具有多种不同的成岩机制并可产于各种不同的地质背景和构造部位[ 2-5]。Loiselle和Wones(1979)的原始定义,A型花岗岩是指非造山花岗岩类,在化学成分上具有低CaO、Al2O3 , 高FeOT/MgO和K2O/Na20比值,相对高的全碱含量,富集REE(除Eu外)、Zr、Nb、Ta,低Sc、Cr、Co、Ni、Ba、Sr和Eu的特征。Whalen et al.(1987)给出了判别A型花岗岩类的元素地球化学指标。Eby(1990)总结了A型花岗岩的岩石学、地球化学特征,并按构造背景和来源不同区分出Al与A2两类。主要基于美国西南部和巴西亚马逊克拉通元古宙的A型花岗岩,Dall Agnol and Oliveira(2007)提出氧化型A型花岗岩的概念,指具有A型花岗岩地球化学特征,但FeOT/MgO比值较低的花岗岩类,进一步扩大了A型花岗岩的范畴。Bonin (2007)指出,现在A型花岗岩是指在Frost et al.(2001)花岗岩分类方案中属于铁质(Ferroan),Peacock定义的碱性一碱钙性,准铝质、弱过铝质或过碱质的一大类火成岩,以与Cordilera花岗岩为代表的镁质钙性一钙碱性岩套以及过铝质淡色花岗岩相区别。
对于A型花岗岩的大地构造背景,Loiselle and Wones(1979)的原始定义强调其非造山特性。Eby(l990,1992)认为,Al型花岗岩以其元素比值与洋岛玄武岩相似为特征,岩浆来源于地慢并产于大陆裂谷或地慢热柱、热点环境,A2型花岗岩类似大陆平均地壳及岛弧玄武岩, 岩浆起源于大陆地壳或由岛弧岩浆派生,产于碰撞后或造山期后的构造背景。[6-8]
1 岩石学特征[6-10]
主要矿物组成为: 石英、碱性长石正长石、斜长石、黑云母等。副矿物包括: 错石、桐石、磷钇矿、磷灰石、萤石、铁铁氧化物等。然而在不同地区的A型花岗岩的副矿物也不尽相同,比如赣南寨背A型花岗岩体的主要副矿物为磁铁矿、钛铁矿、锆石、褐帘石、磷灰石和独居石。有的岩体还具有岩相分带,比如燕山第三期的佛冈复式岩体,由三个岩相带组成,其中过渡相最发育内部相次之。
2 地球化学特征—主量元素、微量和稀土元素
A型花岗岩在主量元素方面,富S硅、富碱相对富钾,FeO* /MgO比值较高,但在不同的形
成背景下,FeO和MgO可能表现为不一致的富集或者亏损。比如在北京白查A型花岗岩中FeO和MgO都交富集[6],而在吉南老岭地区早白垩世铝质A型花岗岩中则表现出贫Fe的特征[11]。微量元素和稀土元素方面表现为,明显亏损Sr、Ba、Ti、P、Eu,富REE ( Eu 除外),Y、Ga、Nb、Ta、Zr等高场强元素(HFSE)等。A型花岗岩在主、微量元素地球化学特征总体显示为钙碱性一碱性、准铝质。
3 岩石成因与构造背景
一般认为,A型花岗岩形成于非造山的大陆裂谷或地慢热柱、热点环境。然而,肖娥等(2007)的研究清楚地表明,具有Al型花岗岩元素地球化学和Nd同位素特征的浙江瑶坑花岗岩形成于后造山(后碰撞)背景,而不是非造山背景。强调,识别岩浆活动的构造背景应基于区域地质学研究,而不是花岗岩类型或玄武岩的地球化学特征。
徐一刚等[12]通过对产于二叠纪峨眉山大火成岩省,华南东部和中亚造山带的A型花岗岩岩石学和地球化学特征进行综合对比,总结出与地幔柱有关的A 型花岗岩的主要特点: (1)与基性—超基性岩体在时间和空间上紧密伴生, 并且其Fe、T i 氧化物的平均含量大大高于
其他类型的A型花岗岩; (2)具有较高的锆石饱和温度; (3)地幔柱条件下形成的A 型花岗岩Nb/ Th 和Ga/ Al 比值比非地幔柱条件下形成的岩体高, 反映了源区或母岩浆的特征; (4)通常显示正的εNd(t)值(但不超过5), 反映地幔组分的贡献; 其模式年龄和岩体形成年龄相差不大, 说明其岩浆源区为底侵的新生下地壳。
参考文献
[1] Loisselle M C,Wone D R.Charateristics and origin of anorogenic granites[J].Geological Society of America,Abstracts,1979,11:468.
[2] Whalen J B, Currie K L, Chappell B W. A-type granites: Geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis[J]. Contrib Mineral Petrol, 1987, 95: 407-419.
[3] Sylvester P J. Post-collisional alkaline granites[J]. J Geology, 1989, 97: 261-280.
[4] Eby G N. Chemical subdivision of the A-type granitiods: Petrogenetic and tectonic implications[J]. Geology, 1992, 20: 641-644.
[5] 洪大卫,王式,韩宝福,等.碱性花岗岩的构造环境分类及其鉴别标注[J]. 中国科学(B缉),1995, 25(4):418-426.
[6] 汪洋. 北京白查A 型花岗岩的地球化学特征及其成因与构造指示意义[J]. 岩石学报,2009, 25(1):13-24.
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[8] 陈培荣,章邦桐,孔兴功,蔡笔聪,凌洪飞,倪琦生. 赣南寨背A型花岗岩体的地球化学特征
及其构造地质意义[J]. 岩石学报,1998, 14(3):289-298.
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[10] 王强,赵振华,简平,熊小林,包志伟,戴撞漠,许继峰,马金龙. 华南腹地白至纪A型花岗岩类或碱性侵入岩年代学及其对华南晚中生代构造演化的制约[J]. 岩石学报,2005, 21(3):795-808.
[11] 秦亚,梁一鸿,胡兆初,冯坚,李敏. 吉南老岭地区早白垩世铝质A型花岗岩的厘定及其构造意义[J]. 地球科学,2013, 38(4):677-688.
[12] 钟玉婷,徐义刚. 与地幔柱有关的A 型花岗岩的特点—以峨眉山大火成岩省为例[J].吉林大学学报,2009, 39(5):828-838.
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构造,特征,地球化学,背景,岩浆,铝质
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