花岗岩成因研究的若干问题
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2011年2月Februar y,2011矿床地质M IN ERA L DEPOSIT S第30卷第1期V ol.30N o.1文章编号:0258-7106(2011)01-0163-08关于花岗岩成因分类与花岗岩成矿作用若干基本问题的思考)))与张旗先生等商榷X华仁民(内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210093)摘要针对5矿床地质62010年第5期刊登的张旗等(2010)/花岗岩与金铜及钨锡成矿的关系0一文中关于花岗岩分类及其与成矿作用关系的若干重要问题提出质疑,认为该文按照花岗岩Sr和Yb的含量将花岗岩分为埃达克型、喜马拉雅型、浙闽型和南岭型4类的方案存在3个问题:一是埃达克岩不能作为花岗岩分类学中的一种类型;二是花岗岩的Sr、Yb含量没有明确无误的分类指示作用;三是喜马拉雅、浙闽和南岭等几个地名未能包含和正确地代表所有的花岗岩。
文章指出与花岗岩类有关的钨锡或金铜矿床主要属于热液矿床的范畴,因此与花岗岩具有密切的成因关系;与花岗岩有关的成矿作用一般与成岩同时或晚于成岩,但不可能早于成岩。
文章列举了若干例子,证实金铜(铅锌银)和钨锡即使在一个矿床中共生也屡见不鲜,而并非如张旗等(2010)所说的/金铜和钨锡是相悖的0。
文章还对该文关于矿液与岩浆有各自的上升通道、金的/一次来源0等问题提出了不同看法。
关键词地质学;花岗岩分类;埃达克岩;Sr、Yb含量;金铜钨锡成矿;热液矿床中图分类号:P588;P611文献标志码:AOn some basic problems related to the genetic classification andmineralization of granites:A discussion with Mr.Zhang QiH UA RenMin(State Key L aboratory of M iner al Deposit Research,Nanjing U niversity,Nanjing210093,Jiangsu,China)AbstractAs regards some important viewpo ints on the genetic classification and related mineralization of granites from the paper÷Relationship betw een granitic rocks and Au-Cu-W-Sn mineralization"written by Zhang Qi et al.(called÷Zhang's paper"for short)in Mineral Deposits,the present author raises several doubts and ques-tions for discussion.T he classification put forw ard by÷Zhang's paper"has three problems,i.e.,1,adakite as a special type of granitic rocks cannot be employ ed as one of the genetic types of granitoids;2,Sr and Yb con-centrations of g ranites do not have definite property as an indicator of genetic classification of granites;3,the nam es of g ranite types such as Himalaya,Zhe-M in,and Nanling used by÷Zhang's paper"cannot w ell represent and incorporate all granites in these areas.It is pointed out that both W-Sn and Cu-Au deposits related to g ranitic rocks are mainly of hydrothermal geneses,and hence have close genetic relations w ith granitic rocks.X本文得到国家重点基础研究发展(2007CB411404)、国家自然科学基金项目(41073035、40730423)资助作者简介华仁民,男,1946年生,矿物学岩石学矿床学专业。
花岗岩的成因与构造环境花岗岩作为特定地质背景下的产物,它的岩石学、矿物学和地球化学特点应该记录下它形成时的构造背景情况。
这样,如果我们能够通过地表上大量出露的花岗岩获得其形成构造背景信息的话,那将对我们反演构造演化历史提供重要资料。
然而,问题并不如此简单。
即使对一些已知构造环境的花岗岩来说,其源区继承性和熔融分异都会影响最终形成的花岗岩的物质成分,导致与构造环境之间对应性的丢失。
20世纪90年代以来人们已认识到大多数花岗岩是软流圈或岩石圈地幔的热输入到地壳引起地壳和地幔相互作用的产物,地幔可以从派生热流、释放挥发性流体、和地幔来源物质的混合,直到地幔的部分熔融等多种形式参与花岗岩的形成;地幔同地壳相互作用也可以是底侵(underplating)、拆沉(delamination)或俯冲等多种形式。
所以,花岗岩形成与大地构造环境的关系,实际上反映了大地构造演化某一阶段与壳幔相互作用的联系。
此外,人们也认识到花岗岩是造山带的基本组成之一,它们的成分变化除受构造环境影响以外,还受以下主要因素制约:①不同的源岩成分;②不同的熔融条件;③基性和酸性组分之间的化学和物理反应;④地壳混染;⑤岩浆演化机理等。
基于上述考虑,花岗岩成因类型及构造环境研究,仍然是当代花岗岩研究的前沿,但新一代的构造环境分类不仅要考虑源岩和经典的板块构造动力学类型,而且应该在软流圈或岩石圈地幔的热输入到地壳更宽的范围和时间演化上去认识花岗岩形成的构造环境。
应该强调的是,花岗岩是多种地质因素及其相互作用产物,但是,总体上受软流圈或岩石圈地幔的热输入引起地壳和地幔相互作用的控制尤其重要,因此,应该把区域性花岗岩成因与壳幔相互作用、岩石圈三维结构与演化、软流圈上涌以及岩浆源区、局部熔融条件以及岩浆演化机理等相结合。
这样才能建立起一个它们之间相互关系的框架,并通过这一框架追索它们形成时的构造环境以及热流传递的机理及其体制。
在运用综合方法来讨论花岗岩形成构造背景时,我们在讨论花岗岩物质来源的同时,还应更多地考虑花岗岩形成的物理化学条件。
花岗岩成因研究的若干问题一、本文概述《花岗岩成因研究的若干问题》一文旨在探讨花岗岩成因的复杂性及其研究中所涉及的关键问题。
花岗岩作为地壳中最常见的深成侵入岩之一,其形成机制与地壳演化、板块构造、岩浆活动等诸多地质过程紧密相关。
本文将从花岗岩的成因类型、形成条件、物质来源、年代学特征等方面进行深入分析,并探讨当前研究中存在的争议和未来的研究方向。
通过对花岗岩成因的综合研究,有助于更好地理解地壳的物质组成、演化历史以及相关的地质作用过程,为地质学的发展提供新的思路和方法。
二、花岗岩成因的基本理论花岗岩成因的基本理论是地质学领域长期研究的重要课题。
这些理论试图解释花岗岩是如何形成的,以及其形成过程中的各种影响因素。
在探讨花岗岩成因时,我们首先需要理解其岩石学特征和地球化学性质。
岩浆成因理论:这是最为广泛接受的理论之一,认为花岗岩是由地下深处的高温岩浆冷却凝固而成的。
这些岩浆通常富含硅、铝等元素,因此在冷却过程中形成了富含这些元素的花岗岩。
岩浆成因理论得到了大量地质和地球化学证据的支持,包括花岗岩中常见的矿物组成、结构构造以及同位素年龄等。
变质成因理论:这一理论认为,花岗岩是由其他类型的岩石在高温高压条件下变质而成的。
这些原岩可以是沉积岩、火山岩或变质岩等,经过深埋、高温和高压作用后,发生了重结晶和变质作用,最终形成了花岗岩。
变质成因理论在一些特定的地质环境下具有一定的合理性,但并非所有花岗岩都可以由此解释。
混合成因理论:混合成因理论是岩浆成因和变质成因理论的一种综合。
它认为,花岗岩的形成是岩浆作用和变质作用共同作用的结果。
在这个过程中,岩浆和原岩之间发生了混合、交代和重结晶等作用,形成了具有独特特征和成分的花岗岩。
混合成因理论在一些复杂的地质环境下具有较好的解释力,能够涵盖更多种类的花岗岩。
花岗岩成因的基本理论主要包括岩浆成因、变质成因和混合成因三种。
这些理论各有其适用范围和局限性,需要在具体的研究中结合地质背景、岩石学特征和地球化学性质进行综合分析。
花岗岩的成因学说1.玄武岩浆分异说:认为花岗岩是玄武岩的分异产物。
鲍文及其学派在热力学的基础上,研究了硅酸盐的多元系统,创立了反应学说,并基于这一学说,提出了岩浆结晶作用中结晶分异作用的重要性。
最后创立了一个包括火山的及深成的岩浆作用及硅酸盐及硅镁层的演化的岩浆分异作用学说,把花岗岩认为是玄武岩浆的分异产物。
2.基性岩浆上升时的同化学说这一观点与鲍文的观点相似,是进一步对鲍文的假说补充。
弗格特认为,原始玄武岩浆在早期阶段熔融了大量强酸性的受热岩石,因此就形成了含有硅酸大约为65%的岩浆岩。
霍姆斯认为酸性的(花岗岩)和基性的岩石的共生聚集,可以说明较早的花岗岩成分的岩石被岩浆所熔融。
3.硅铝层的重熔结晶学说。
花岗岩是硅铝层的地壳的重熔和结晶而产生的。
由于温度压力的升而形成重熔岩浆,已形成的岩浆按温度下降而结晶,可以有一定的同化作用,挥发成分和挥发成分有关的交代作用在花岗岩形成时不占什么地位,结晶时可以产生接触带附近的边缘混合岩化作用。
岩浆可以是包含未融化的原岩块体的的塑性岩浆。
这一学说由格劳特、尼格里等提出,艾斯克拉亦倾向于此看法。
4.渗滤式岩浆置换学说柯尔任斯基继承捷尔米的观点提出此观点。
他把由深处上升的透岩浆看作是导致原岩变成共结岩浆,引起上覆岩石的混合岩化作用和变质作用的主导因素。
他说“······根据捷尔米的假说,花岗岩化作用是上升溶液的渗滤流所引起的沉积岩的选择性重熔作用,同时也引起上覆岩石的变质作用,因此,他可称为‘透岩浆的’,而与岩浆早期溶液及岩浆后期溶液有所区别,后者是在岩浆冷却和结晶过程中,从一定的岩浆中分离出来的”。
根据柯尔任斯基的观点,花岗岩的形成是深部来源的含碱金属的热水溶液,渗透上升和围岩作用,使它们部分融化形成含水的共结成分的岩浆-------岩浆结晶的。
岩浆的成分决定于引起作用的溶液中的碱金属的浓度。
同时,在花岗岩浆冷凝形成花岗岩之前,这种深部来源的溶液,将透过岩浆,并使顶板岩石(层)发生混合岩化和变质。
花岗岩成因研究的若干问题
1.花岗岩的形成机制是什么?目前学界对于花岗岩成因的认识尚不够清晰,因此有必要探讨花岗岩形成的具体机制。
2. 花岗岩的地球化学特征是怎样的?花岗岩的地球化学特征与其成因密切相关,因此了解花岗岩的地球化学特征可以帮助我们更好地理解其成因。
3. 花岗岩与板块构造的关系如何?花岗岩的分布与板块构造有密切的关系,探究二者之间的关系可以帮助我们更好地理解地球的构造和演化。
4. 花岗岩的分类和命名方法是否合理?花岗岩的分类和命名方法在不同学者之间存在差异,探究其合理性可以帮助我们更好地进行地质学研究和实践。
5. 花岗岩在地球科学中的重要性是什么?花岗岩在地球科学中具有重要的地位,探究其重要性可以帮助我们更好地了解地球的演化过程和地质构造特征。
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花岗岩构造环境问题:关于花岗岩研究的思考之三一、本文概述本文《花岗岩构造环境问题:关于花岗岩研究的思考之三》旨在深入探讨花岗岩构造环境及其对相关环境问题的影响。
作为地球科学领域的一个重要组成部分,花岗岩研究不仅对于理解地球的构造历史和演变过程具有重要意义,同时也为解决当前的环境问题提供了科学的视角和依据。
本文将从花岗岩的成因、形成机制、分布特征等方面出发,系统阐述花岗岩构造环境的基本概念和特点,并在此基础上,探讨花岗岩构造环境对地表形态、水文地质、生态环境等方面的影响,以期为花岗岩地区的环境保护和可持续发展提供理论支持和科学指导。
二、花岗岩的基本特性与分类花岗岩,一种广泛存在于地球地壳中的深成侵入岩,以其独特的物理和化学特性,对地球的构造环境产生了深远的影响。
其名称源自拉丁语“granum”,意为“颗粒”,这反映了花岗岩最显著的特征——其由大颗粒的矿物晶体构成。
这些矿物晶体主要由石英、长石和云母等构成,这些矿物的比例和排列方式决定了花岗岩的具体类型。
花岗岩的基本特性主要体现在其硬度高、耐磨性强、化学稳定性好等方面。
由于其主要由不易溶解的矿物组成,花岗岩在自然界中的耐久性非常高,是构成许多山地、高原和丘陵地区的主要岩石类型。
花岗岩还具有良好的热稳定性和抗冻性,这使得它在许多极端环境下仍能保持其结构和特性的稳定。
在分类上,花岗岩可以根据其矿物成分、颗粒大小和结构特征进行划分。
根据其矿物成分,花岗岩可以分为石英花岗岩、长石花岗岩和云母花岗岩等。
石英花岗岩主要由石英和长石组成,其颗粒细腻,质地坚硬;长石花岗岩则以长石为主要矿物成分,颗粒较粗,质地相对较软;云母花岗岩则含有较多的云母矿物,呈现出独特的片状结构。
根据颗粒大小,花岗岩可以分为细粒花岗岩、中粒花岗岩和粗粒花岗岩。
细粒花岗岩的颗粒细小,质地紧密,多见于地壳深处;中粒花岗岩的颗粒大小适中,分布广泛;而粗粒花岗岩的颗粒粗大,常见于地壳浅部。
根据结构特征,花岗岩还可以分为块状花岗岩、斑状花岗岩和似斑状花岗岩等。
论花岗岩的成因一.花岗岩的定义花岗岩(Granite)是一种岩浆在地表以下凝结而形成的火成岩。
它是分布最广的深成岩类,是大陆地壳的主要组成成分,其分布面积占所有侵入岩面积的80%以上。
它的主要矿物成分是石英、长石和黑云母,颜色较浅,以灰白色和肉红色为最为常见,具有等粒状结构和块状构造。
按次要矿物成分的不同,可分为黑云母花岗岩,角闪石花岗岩等。
很多金属矿产,如钨、锡、铅、汞、金等,稀土元素和放射性元素,与花岗岩有着密切的关系。
花岗岩既美观,抗压强度又高,是优质建筑材料。
那么,我们现在在地表见到的这些花岗岩又是怎样形成的呢?二.关于花岗岩成因的历史争论1.第一次历史争论是“水成论”和“火成论”之间的争论。
来自于德国的亚伯拉罕·戈特洛布·维尔纳(Abraham Gottlob Werner1749-1817)是水成论的集大成者。
他受到了英国化学家罗伯特•波义耳(Robert Boyle,1627—1691)从饱和溶液中取得盐类晶体的实验的影响。
他认为原始地球是一个固态物质核,核外包裹着浩瀚的初始水层——原始大洋。
原始大洋的溶液中包含了大量的物质,他们在原始不规则的表面结晶形成岩石。
花岗岩是最早沉积下来的物质在英国,主要的理论家是有着哲学和科学品味的苏格兰的农场主兼商人赫顿(James Hutton,1726—1797)。
赫顿并不是不关注作为侵蚀和沉积营力的水的作用,但是作为理论家,他主要关心的是地球中心火的思想。
赫顿进一步提出,不同地区时时会有地球内部的物质开始膨胀,向上部地壳施加压力,在这个过程中,地层向上弯曲。
有时在这个过程中,熔融的岩石会冲破岩层,到达地表形成了火山。
有时在岩浆向上冲破地层之前,膨胀的阶段停止了,这样就有大大小小的山脉隆起,岩浆物质就会冷却固结,生成像花岗岩那样的结晶岩。
2.第二次历史争论发生在上世纪二十年代,英国地质学家里德(H H Herbert Harold,1889—1970)认为花岗岩是原生玄武岩浆被硅铝壳层物质大规模混染作用形成的。
花岗岩残积土的成因_分布及工程特性研究花岗岩—沿节理风化,形成花岗岩红色风化壳—上部土层即为花岗岩残积土—花岗岩残积土地基和边坡工程问题—特殊的结构性红土形成的原因:经过红土化作用,不稳定的各种氧化物被大量淋滤掉,而较稳定的铁、铝等化合物显著富集,形成的褐红色、棕红色、棕褐色、紫红色、黄红色土,或与灰白色、黄白色、黄色等相间组成网纹粘性土或砾质、砂质粘性土。
花岗岩残积土的研究内容,大致可以归纳如下:1、花岗岩红土的成因与物质成分研究;2、工程地质特征研究;3、物理力学特征与工程性质研究;4、工程分类研究;5、孔隙和粒度分布特征研究;6、抗剪强度与地基承载力研究;7、试验和测试研究;8、变形特性研究;9、崩解性研究;10、微结构研究;11、本构模型研究以花岗岩残积土为持力层的人工挖孔桩静载检测结果表明,桩的承载力达不到设计要求,原因就是与花岗岩残积土崩解、坍塌或流泥有关,采用后压浆技术处理。
PHC管桩得到较广泛应用,但由于花岗岩残积土强度较高,有时压桩比较困难,加上持力层变化大和孤石影响,使桩的长度难以预估,往往造成截桩量太大、浪费太多。
花岗岩残积土不稳定边坡,采用抗滑桩支护,往往失败,而采用锚喷支护比较有效。
花岗岩风化残积层的失稳滑动面绝大多数都不是圆弧,而是受软弱结构面、基岩面等控制。
花岗岩残积土室内土工试验的物理力学指标,通常具有明显的异常性和矛盾性,即抗剪强度指标不低,同时孔隙比较大甚至很大,且压缩系数较大或压缩模量较小。
但许多原位静载试验结果却表明,花岗岩残积土地基的变形模量很大,属于低压缩性。
工程的沉降观测结果也表明,花岗岩残积土地基的实际压缩性是很小的。
花岗岩残积土的压缩性问题和崩解性机理,同样有待于从结构性损伤角度开展深入的研究,揭示其“特殊性”的本质。
研究既能充分利用花岗岩残积土天然地基承载力,又能与花岗岩残积土特性相适应的复合地基施工工法,实践意义重大而深远。
边坡结构特征介于土质边坡和岩质边坡之间的风化残积土边坡,若直接套用土质边坡理论及分析方法,往往导致边坡变形破坏。
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。
花岗岩是怎么形成的花岗岩是大陆地壳的主要组成部分,是一种岩浆在地表以下凝结形成的火成岩,很多人都好奇花岗岩的形成原因。
下面由店铺为你详细介绍花岗岩的相关知识。
形成花岗岩的原因花岗岩与玄武岩同属岩浆岩,不同是在岩浆喷发的时候,花岗岩是地下部分,在高压下形成,质地比喷出地表后形成的玄武岩严密的多,因此很坚硬。
黄山正是地下花岗岩在地壳变动过程中露出地表后形成的。
当花岗岩出露地表并处于强烈上升时,流水沿垂直节理裂隙下切,形成石柱或孤峰,石柱、孤峰丛集成为峰林,如黄山的妙笔生花。
花岗岩峰林显得极为雄伟壮观。
如黄山切割深达500-1000 米,形成高度在千米以上的山峰就有70 多座。
当流水沿花岗岩体中近于直立的剪切裂隙冲刷下切时,形成近于直立的沟壑,沟壑越来越深,形成两壁夹峙,向上看蓝天如一线,这就是一线天。
花岗岩是不易溶解的岩石[3] ,因此不能形成在石灰岩地区常见的溶洞。
但雨水沿花岗岩体内断裂冲刷,断裂上盘岩块的崩塌,能形成不规则的堆洞。
另外,石蛋地貌发育的地区,石蛋间的空隙也可以构成岩洞。
如黄山的水帘洞、莲花洞、鳌鱼洞。
“自古名山多聚泉”,泉是花岗岩山地的重要旅游景观。
如黄山的温泉和骊山的温泉。
花岗岩一般含有极少量的放射性元素。
因此,从花岗岩中流出的泉水一般均含有少量的对人体有害的具放射性的氡气,这些泉水可饮可浴,不仅是重要的旅游资源,也是宝贵的水资源。
中国的花岗岩地貌大多出现在雨水充沛的东部地区,山高水高,所以在花岗岩峰林地貌发育或较为发育的山岳地区,一般都有瀑布出现。
如黄山的人字瀑、百丈泉。
花岗岩的主要成分花岗岩是岩浆在地下深处经冷凝而形成的深成酸性火成岩,部分花岗岩为岩浆和沉积岩经变质而形成的片麻岩类或混合岩化的岩石。
花岗岩主要组成矿物为长石、石英、黑白云母等,石英含量是10%~50%。
长石含量约总量之2/3,分为正长石、斜长石(碱石灰)及微斜长石(钾碱)。
不同品种的矿物成份不尽相同,还可能有含辉石和角闪石。
高 校 地 质 学 报Geological Journal of China Universities2008 年 9 月,第 14 卷,第 3 期,283-294页September 2008,Vol. 14, No.3, p. 283-294华南花岗岩-火山岩成因研究的几个问题收稿日期:2008-06-16;修回日期:2008-07-22基金项目:国家自然科学基金项目(40730313和40221301)资助作者简介:徐夕生,教授,岩石学专业;E -mail: xsxu@摘要: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。
关键词:花岗岩;火山岩;壳幔相互作用;锆石Hf同位素;花岗岩构造;华南中图分类号:P588 文献标识码:A 文章编号:1006-7493(2008)-03-0283-12徐夕生(南京大学 成岩成矿作用国家重点实验室,地球科学系,南京 210093)Several Problems Worthy to be Noticed in the Research of Granitesand Volcanic Rocks in SE ChinaXU Xi -sheng( State Key Laboratory of Mineral Deposits Research, Department of Earth Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China )Abstract: Compared with those in other regions worldwide, the granites and volcanic rocks in southeast China show distinct characteristics of episodical occurrences, complex genetic types and formation processes, and close affinity with metallogeny. In the past 50 years, the diversities of granites and their temporal and spatial distributions have been gradually revealed. The diversities of the granites are due to different source rocks of crustal basement, different geodynamic settings and different degrees of crust -mantle interactions. Because of the speciality and complication, the source rocks for the granites, tectonic settings of magmatism and related basic goelogical problems have not been clarified. The weakness of previous research on the granites and volcanics in SE China includes their genetic constraints affected by deeper geology and tectonic geodynamics around. The suggested research subjects related with Mesozoic-Cenozoic geology in SE China in this paper include: (1) A -type granites in three lower Nd model age belts; (2) distribution of four volcanic belts and crust -mantle interactions; (3) whole -rock Nd isotopes and zircon Hf isotope tracing; (4) granite structure.Key words: granite; volcanic rocks; crust -mantle interaction; zircon Hf isotopes; granite structure; SE China1 引言近十余年来,岩石地球化学和同位素地球化学分析方法和技术的革新为花岗岩研究注入了新的活力,高精度、高准确度的分析数据为解析花岗岩成因演化提供了重要保障,对华南花岗岩-火山岩及其与W-Sn-Cu-U等多金属矿产的密切关系、成岩成矿地球动力学背景方面的认知更为深刻(周新民,2003),并愈来愈多地受到国际地学界的关注,有越来越多的海外同行参与华南花高 校 地 质 学 报14卷3期284岗岩-火山岩及其成矿的研究。
花岗岩分类及成因探讨 The manuscript was revised on the evening of 2021花岗岩分类及成因花岗岩类类型多,分布广,差异大,自Real(1956)提出花岗岩分类以来,地质学界对花岗岩的成因分类一直存在着异议,从早期简单的二分法,即将花岗岩分为岩浆的(有单岩浆花岗岩和双岩浆花岗岩之分)和花岗岩化的(有深熔花岗岩和交代花岗岩之分)两大类,到经典的I- S-M-A分类法,均具有各自的优点及局限性,现就各分类方法做简要叙述1.早期二分法[1]B. W. Chappell和A. J. R. White (1974 ) 根据对澳大利亚东部塔斯曼造山带花岗岩的研究,提出将花岗岩分为I型和S型两种不同成因类型,这种分类大致分别相当于S. Ishihara (1977 )所划分的“磁铁矿系列”和“钦铁矿系列”花岗岩。
I型花岗岩的源岩物质来自未经地壳风化作用的岩浆岩,S型花岗岩的源岩物质来自壳层沉积物质。
这些分类已经具体考虑了花岗岩的成岩物质来源,但并没有同其产出的构造地质环境相结合。
2.槽-台学说与花岗岩成因分类三分法(徐克勤)[2]徐克勤等(1982)将花岗岩划分为三大成因系列:第一类为地槽沉积物经交代、变质和花岗岩化而形成的大陆地壳改造型花岗岩;第二类位于大陆边缘活动带或大陆内部断裂带,与安山岩浆或基性岩浆有关,为不同程度地受到陆壳混染同化及混熔作用而形成的过渡性地壳同熔型花岗岩;第三类产于深断裂带或裂谷带,为与超镁铁质岩石及基性火山岩有成因联系的幔源型花岗岩。
这三大类花岗岩(陆壳改造型、过渡性地壳同熔型和幔源型)与构造环境是相关联的。
(1)陆壳改造型花岗岩:在该类花岗岩分布的地区没有见到它们与基性侵人岩或喷发岩(玄武岩)、中性侵人岩或喷发岩(安山岩)的共生关系。
这一成因系列的花岗岩类中一般以正常花岗岩为主,但也较常出现非正常系列的二长花岗岩、富斜花岗岩、富石英的花岗闪长岩、斜长花岗岩和英云闪长岩等。
花岗岩成因分类简介与有关概念1.花岗岩类的成因花岗岩是大陆壳中分布最广泛的岩石,与其他火成岩一样,是研究地球内部的“探针”,其形成演化与地球板块构造的成生演化、大陆壳生长、地球动力学有着紧密的联系,同时伴生丰富的矿产。
因此,一直是地质学研究的热点。
在花岗岩类的研究中,人们常常较关心两个方面的问题:其一是岩体是以什么方式形成的;其二是一些大型的岩基是如何占据巨大的空间的。
对这两个问题的长期研究,形成了花岗岩类岩浆成因和交代成因两种观点,这就是早期简单的二分法,即将花岗岩分为岩浆的(异地花岗岩,有单岩浆花岗岩和双岩浆花岗岩之分)和花岗岩化的(原地花岗岩,有深熔花岗岩和交代花岗岩之分)两大类。
岩浆说已得到广泛公认,而交代说则众说纷纭,有水热交代说、岩汁交代说、岩浆交代说等。
交代成因论亦称为变成论,认为花岗岩类岩石是通过水热熔液、透岩浆熔液、岩汁等不同方式交代先成固态岩石形成的,即所谓的花岗岩化作用(granitization)。
其形成机制更接近变质作用,岩体是在原地经交代作用形成的,又称原地(insitu)花岗岩。
花岗岩化理论用超变质作用或深熔作用解释花岗岩的成因,深熔作用定义为先存岩石经熔融形成花岗岩的过程。
花岗岩化理论最难以解释的是混合岩。
区域变质作用与花岗岩成因(超变质作用)的关系远复杂于现有的认识,如华南大规模中生代花岗岩,形成于无区域变质作用的时期,是与板块消减有关的地壳缩短、增厚、岩石圈拆离等机制形成的,地壳的局部增厚使深部地温升高到足以使增厚地壳部分熔融形成花岗质岩浆。
岩浆成因与交代成因分歧的焦点在对深位大型花岗岩岩基的认识上,这些岩体与围岩的接触边界常呈现渐变过渡关系,无冷凝边,岩体内部尚残存与围岩区域构造相连续的片理或变余层理。
花岗岩化观点认为,这些岩体是在不出现熔体的情况下,通过变质交代作用形成的,带入组分为K、Na、Si,带出组分为Fe、Mg、Ca,将偏基性的变质岩交代成花岗岩。
花岗岩石材特征及开采问题摘要我国属于花岗石石材的高产国,并逐步发展成为了世界石材的出口大国。
花岗石作为一种较为特殊石材,自然具备其独特特征,而且石材还必须要经历开采才能成为可用之才,才能远销海内外,在经济体制中抢占市场。
但是,对于花岗岩石材的开采问题是相关专家学者研究之重要课题。
本文阐述了花岗岩石材特征,并针对其开采发掘存在的种种问题。
关键词开采问题;花岗石;石材1 概述20世纪80年代,石材行业得到长足发展。
经过短短几十年之后,我国成为了石材的出口大国。
虽然石材的种类繁多,但是在各个石材市场上比较常见依然是花岗岩。
花岗石在西班牙、意大利以及德国等国家开始开采并推广销售。
但是如何才能解决花岗石石材的开采问题,是相当专业与学者探索的重要问题。
在这种形势下,探析花岗岩石材及开采问题具有实际意义。
2 花岗岩石材探析2.1 花岗岩石材成因类型事实上各个地方花岗岩石材的成因类型较多,因为各个地方的成长环境和气候存在差异,故此其成因类型自然也有差异。
本文就是以广东“台山红”花岗岩作为范例,阐述其成因类型。
该花岗石生长于群山之间,大都位于群山的混合岩石之中。
这些花岗石石材多属于混合二长的花岗岩、混合的花岗岩及混合钾长的花岗岩等等,其中多包含的矿物成分和其他的花岗石差不多,主要是由钾长石、石英、斜长石以及黑云母等各种成分组成。
花岗石的岩体围岩属于混合岩或者部分混合岩,多是由条带状、片麻岩、均质混合岩等所组成,其中尤其以条带状的混合岩居多。
而且岩体和围岩的接触面产状较清楚,能够清晰观察到条带、整合顺层及顺层底劈的侵入关系。
花岗岩石材属于多成因的,其内部结构比较复杂,因此对花岗石石材的研究还必须要进一步深入。
如果按照物源能够将花岗岩分成半原地、原地以及岩浆型几种类型。
2.2 花岗岩石材的主要特征1)品质都具备特色现在已经开发出来的花岗岩石材品种较多,比如琥珀花、台山红等,各种品种都有其独自特色。
如台山红,主要是由混合花岗岩以及混合部分钾长花岗岩组成的;其主要特色为:石材的磨光面表现为酱红色、咖啡色,主要用在装饰上,给人一种高贵、古朴及庄重之感。