花岗岩类成因类型分析

花岗岩类的成因及成因分类~

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。但是否能形成大规模的岩体尚存异议。实验证明，在固态条件下，元素的扩散速度很慢，即便在岩浆温度条件下，也难产生大范围的成分变化。产于深变质岩区的混合花岗岩具十分明显的火成结构，围岩中可见大量因岩浆贯入而形成的岩脉。目前一般认为这类岩体是变质岩重熔的产物，只是岩浆未经迁移就地固结成岩，残余构造基本保持与围岩构造连续一致。因此用“原地花岗岩”来取代“交代花岗岩”更为贴切。
深熔作用或部分熔融作用可以用来解释花岗质岩基和其他侵入体成因，因为花岗质岩浆主要是由中、下地壳的岩石深熔(或部分熔融)形成的。深熔作用模式解释花岗岩类成因的优点在于:能容纳花岗岩类岩浆成因和花岗岩化成因的一些特征，能较好地解释花岗岩类在化学成分上具有较大变化范围的特点，且得到了实验岩石学研究的支持。
岩浆论 认为花岗岩类岩石是由花岗质岩浆冷凝形成的。其主要依据是这类岩石的野外产状、物质组成、共生组合关系以及高温高压实验所得的温压数据和相平衡关系等。地球上，特别是陆壳上确实存在相当于花岗岩类成分的火山岩，有时二者相共生，如我国东部某些地区流纹岩和花岗岩共存，次火山岩状的花岗斑岩存在于流纹岩系中，流纹质的火山碎屑岩大面积分布，这些都说明在地质历史的不同时期和阶段确实有花岗质岩浆的火山活动。其次，对花岗岩系(Q－Or－Ab－H2O系)的实验研究所指出，如果将标准矿物Q－Or－Ab≥80的花岗岩投影在该实验所得的相图中(图3－8)，其大部分都集中于最低熔点附近的带状部分内，表明花岗岩类的形成有着类似的结晶－液体的相互作用，即花岗岩类岩石是从岩浆或再生岩浆(深熔岩浆)的液相中结晶出来的。至于花岗岩浆的来源，可以有不同的形成方式，但就高温高压实验来看，在地壳的局部热流值较高的部分，某些深埋的沉积岩和变质岩，在一定的温压条件下造成深熔是完全可能的。

图3－8 花岗岩Q－Ab－Or相图及投点

据推断花岗岩浆的熔化温度可能在640～730℃之间，如果地热增温率为30℃/km，则在21km深处可产生花岗岩浆。如果地热增温率升高，其形成深度还可以更浅。这些深熔的花岗岩浆就可在地壳的不同部位形成各种花岗岩类岩石。
岩浆侵位形成的花岗岩与原地花岗岩(或交代花岗岩)的判别标志见表3－1。
表3－1 岩浆花岗岩与原地花岗岩的特征及区别


(据Hyndman，1985，修改)
岩浆成因的花岗岩类是指由岩浆侵位冷凝形成的花岗岩，主要强调在岩体的形成过程中经历过岩浆(熔体)阶段。由于其一般都是从岩浆源区分凝、上升迁移到异地就位形成的，亦称为异地花岗岩。绝大部分中浅成相的花岗岩与围岩之间具明显的侵入接触关系，如岩体切割围岩层理、片理，岩体具冷凝边和接触变质带等。
单纯从野外观察到的基性岩浆的活动规模上看，由玄武质岩浆分异形成的花岗质岩石似乎可以形成岩基规模的岩体，但岩浆的分异作用还受到岩浆动力学条件的制约，因此，在作出某个大型花岗岩类岩基是由玄武质岩浆分异形成的结论之前，需慎重。
2.花岗岩类的分类
(1)铝－碱分类
Clarke(1981)提出“过铝”的概念，用铝饱和指数A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)(摩尔比值)表达那些通过结晶分异和岩浆晚期及岩浆期后的热液蚀变所获得的“过量铝”。用该比值将花岗岩类岩石划分为过铝、偏铝和过碱性三类花岗岩(表3－2)。
表3－2 过铝、偏铝和过碱性三类花岗岩的特征


(2)构造分类
Pitcher(1984)提出，不同成因类型的花岗岩代表了不同的板块构造活动带，据此分为:①分布于大陆岛弧主要为斜长花岗岩的M型(幔源型)花岗岩;②以辉长岩－石英闪长岩－英云闪长岩组合为代表的属于板块边缘的科迪勒拉Ⅰ型花岗岩;③以花岗闪长岩和花岗岩为代表的造山期后隆起体制下形成的加里东Ⅰ型花岗岩;④克拉通之上褶皱带和大陆碰撞褶皱带的过铝质花岗岩组合的S型花岗岩;⑤稳定褶皱带、克拉通膨胀处及裂谷的碱性花岗岩(A型花岗岩)。Pitcher的分类明确指出了花岗岩类和板块构造环境的相互作用关系，相对较全面地反映了花岗岩类的空间演化规律。Pitcher(1983)认为，花岗岩的成因类型能够鉴别源岩，而源岩一经鉴别出来就能识别大地构造环境。M型花岗岩浆可能来源于幔源物质或俯冲到火山弧之下的洋壳;Ⅰ型花岗岩浆来源于会聚板块边缘的陆壳下部，源岩可能是幔源底侵物质;S型花岗岩是大陆碰撞带和克拉通韧性剪切带的产物，地壳构造加厚使深部温度升高，地壳物质发生重熔;A型花岗岩既是地盾区与裂谷有关的岩浆活动产物，也是造山带稳定后的深成活动产物。
(3)综合分类
Barbarin(1999)在系统总结有关花岗质岩石分类特点的基础上，依据花岗质岩石的野外地质学、矿物组合、岩相学和岩石地球化学、地球动力学环境等特征，将花岗质岩石分为7种类型:含白云母的过铝质花岗岩类(MPG)、含堇青石的过铝质花岗岩类(CPG)、富钾的钙碱性斑状钾长石花岗岩类(KCG)、富角闪石钙碱性花岗岩类(ACG)、岛弧拉斑系列花岗岩类(ATG)、洋中脊拉斑质花岗岩类(RTG)、过碱性和碱性花岗岩类(PAG)。归纳总结了7类花岗质岩石的主要矿物组合、野外地质学和岩相学特征、主要元素和同位素特征和地球动力学环境，并指出2类过铝质花岗岩(MPG和CPG)完全或基本是壳源的;2类钙碱性花岗岩(KCG和ACG)是混源的;3类拉斑系列花岗岩或碱性花岗岩(ATG或RTG和PAG)完全或主要是幔源成因的。但是橄榄玄粗系列花岗岩(SHG)以幔源成因为主，也有壳幔混源成因的。
(4)花岗岩类S－I－M－A字母分类
花岗岩物质来源是现代岩石学研究的重要内容，是地壳与地幔相互作用的地球内部动力学的重要研究课题。过去的30多年中提出了20余种花岗岩的分类，主要的分类见表3－3。早期的分类只是开拓性地提出了某种类型的概念，后期的分类则是综合的、系统的。
表3－3 花岗质岩石主要分类方案对比表


表中代号:杨超群:MM变质－交代型，CR地壳重熔型，MS混合源型，MD岩浆分异型;B.Barbarin:CST地壳剪切、冲断型，CCA地壳碰撞原地型，CCI地壳碰撞侵入型，HLO晚造山混染型，HCA大陆弧混染型，TIA岛弧拉斑系列，TOR洋脊拉斑系列，A碱性系列;Didier等:C型壳源型(淡色花岗岩)，M型混合源型或幔源型(二长花岗岩和花岗闪长岩);张德全等:Su副变质低熔无包体花岗岩，Se副变质低熔含包体花岗岩，SI正、副变质岩低熔花岗岩，Iu正变质岩高熔无包体花岗岩，Ie正变质岩低熔含包体花岗岩，Au、Aa壳幔混合源碱性花岗岩，MI壳幔混合源花岗岩，M玄武质岩浆分异花岗岩;Maniar等:CCG大陆碰撞花岗岩，POG后造山花岗岩，CAG大陆弧花岗岩，IAG岛弧花岗岩，OP大洋斜长花岗岩，RRG与裂谷有关的花岗岩，CEUG大陆造陆隆升花岗岩;Pearce等:COLG碰撞花岗岩，VAG火山弧花岗岩，ORG洋中脊花岗岩，WPG板内花岗岩。
花岗岩类S－I－M－A字母分类系统并非一次由一人提出，而是从事花岗岩研究的地质学家长期研究逐步形成的。其运用花岗岩类的综合特征将花岗岩分为4类，将它们赋予了各自的成因意义———源岩性质，并分别以各自源岩英文词的第一个字母命名，谓之S型、I型、M型、A型;各类花岗岩主要分类指标的特征如表3－4。各类花岗岩综合的矿物组成及化学成分特征如表3－5。
表3－4 各类花岗岩主要分类指标的特征


表3－5 各类花岗岩综合的矿物组成及化学成分特征


我国在花岗质岩石成因分类方面作过许多研究，其中最有代表性的有徐克勤等(1983)和杨超群(1980，1982)的分类。他们在研究华南花岗岩的基础上，按照花岗质岩石的物质来源、形成方式、大地构造部位及花岗质岩石岩石学和成矿作用特征将花岗质岩石划分为陆壳改造型、过渡型地壳同熔型和幔源型(表3－3)，这种分类方法与国外的分类有异曲同工之妙，在国内获得了比较广泛的传播，国际上也有一定的影响。
花岗岩的构造岩浆组合主要反映花岗岩的岩浆类型与大地构造环境之间的成因联系。王德滋、舒良树(2007)把花岗岩的构造岩浆组合区分出5种主要类型:①洋壳俯冲消减型，如太平洋两岸的大陆边缘;②陆—陆碰撞型，如喜马拉雅—冈底斯碰撞造山带;③陆缘伸展型，如中国东南部伸展型大陆边缘、北美西部盆岭省;④陆内断裂坳陷型，如长江中下游断裂坳陷、钱塘江—信江断裂坳陷;⑤裂谷型，如东非裂谷、攀西裂谷。

1.程序功能
程序GRTYPE可根据用户提供的花岗岩类样品的实际矿物含量、岩石化学成分或微量元素丰度，判别花岗岩类的成因类型。判别结果以待判样品归属于M、I、S、A四种成因类型的最大和次大概率给出。因此，该法尤其适用于研究过渡成因类型的花岗岩，是对目前广泛采用的确定花岗岩成因类型的各种地球化学参数或图解法的重要补充（马鸿文，1992）。
2.方法原理
能够定量反映花岗岩类地球化学特征的参数有：①实际矿物含量；②岩石化学成分；③微量元素丰度。马鸿文（1992）选择了我国新疆西准噶尔蛇绿岩套中的斜长花岗岩、澳大利亚东南部Kosciusko岩基的I型、S型花岗岩（Hine et al.，1978）和Gabo、Mumbulla岩套的A型花岗岩（Collins et al.，1982），分别作为典型的M型、I型、S型和A型花岗岩，建立了花岗岩成因类型的判别分析方法。本程序即采用这一算法。采用实际矿物含量、岩石化学成分和微量元素丰度，对参加判别分析的样品的回判准确率分别高达94.1%、97.1%和98.5%（马鸿文，1992）。
3.程序结构

结晶岩热力学软件

4.使用说明
（1）输入格式
程序运行过程中，按照屏幕提示，依次提供以下参数：
OFN　输出文件名
IFN　输入文件名
待判样品名称和原始分析数据由输入文件读入。
选择实际矿物含量（vol%）判别法时，原始数据输入格式为：A6,8F6.1。各变量的排列顺序依次为：Sample（样品号）、Qtz（石英）、Kfl（钾长石）、Plg（斜长石）、Bit（黑云母）、Mus（白云母）、Hbl（角闪石）、Opq（不透明矿物）、Apt（磷灰石）。
选择岩石化学成分（wB%）判别法时，原始数据输入格式为：A6,11F6.2。各变量的排列顺序依次为：Sample（样品号）、SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5。
选择微量元素丰度（10-6）判别法时，原始数据输入格式为：A6,11F6.1。各变量的排列顺序依次为：Sample（样品号）、Ba、Rb、Sr、Th、U、Zr、La、Ce、Cr、Co、Ni。
每次计算的样品个数不限。
（2）输出格式
全部计算结果输出到文件OFN中。内容包括桉样品顺序依次列出各样品归属花岗岩某一成因类型的最大和次大概率，最后给出一次判别计算的待判样品分别归属于M型、I型、S型、A型的样品数。
一次运行程序，可选择1～3种判别法。每种判别法的计算结果按相同格式输出。
5.程序文本

结晶岩热力学软件


结晶岩热力学软件

$　/'SiO2O Ti02O Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P205'，
$　//'3. trace elements（A6,11F6.1,ppm）：'，
$　/'Ba Rb Sr Th U Zr La Ce Cr Co Ni'）
read（*,*）job
if（job.eq.0）goto 300
write（*,*）'Input filename=？’
read（*,5）IFN
open（4,file=IFN,status＝'old'）
write（Iunit,45）
45 format（/'Granite type discriminating list：'，
$　/'Sample Gmax Ymax Gsub Ysub'）
do j=1,k1
IM（j）=0
end do
50　If（job.eq.1）then
read（4,51,ERR=100,END=200）Sample,（Xyl（j）,j=1,m1）
51　format（A6,8F6.1）
call GRDISC（Sample,ml,kk,Lmax,Cl,C01,Xyl,Iunit）
else if（job.eq.2）then
read（4,52,ERR=100,END=200）Sample,（Xy2（j）,j=1,m2）
52 format（A6,11F6.2）
Sum=0
do j=1,m2
Sum=Sum+Xy2（j）
end do
Sum=0.01*Sum
do j=1,m2
Xy2（j）=Xy2（j）/Sum
end do
call GRDISC（Sample,m2,kk,Lmax,C2,C02,Xy2,Iunit）
else
read（4,53,ERR=100,END=200）Sample,（Xy3（j）.,j=1,m3）
53 format（A6,11F6.1）
call GRDISC（Sample,m3,kk,Lmax,C3,C03,Xy3,Iunit）
end if
IM（Lmax）=IM（Lmax）+1
IM（kl）=IM（k1）+1
goto 50
100 write（*,*）'File read error,data skipped！’
goto 300
200 write（*,210）（IM（k）,k=1,kl）
write（Iunit,210）（IM（k）,k=1,kl）
210 format（/'Granite type discriminating result：'，/5X，'M-type＝'，
$13/5X，'I-type＝'，I3/5X，'S-type＝'，I3/5X，'A-type＝'，13/5X,
$'Samples＝'，I3）
goto 10
300 write（*,310）OFN
310 format（/5X，'Edit'，A，'＂to look over the results！'）
end
*************************************************************************
subroutine GRDISC（Sample,m,kk,Lmax,C,CO,Xy,Iunit）
character Sample*6,Gr（4）,Gmax,Gsub
dimension Xy（m）,Q（4）,QLN（4）,C0（kk）,C（kk,m）
data Gr/'M'，'I'，'S'，'A'/
data Q/-1.82161243,2*-1.22377543,-1.38629436/
Ymax=1E-16
do k=1,kk
QLN（k）=Q（k）+CO（k）
do j=1,m
QLN（k）=QLN（k）+C（k,j）*Xy（j）
end do
i f （QLN（k）.gt.Ymax）Ymax=QLN（k）
end do
Sum=0
do k=1,kk
QLN（k）=QLN（k）-Ymax
QLN（k）=exp（QLN（k）
Sum=Sum+QLN（k）
end do
do k=1,kk
QLN（k）=QLN（k）/Sum
end do
Ymax=1E-16
Lmax=l
do k=1,kk
if（QLN（k）.gt.Ymax）then
Ysub=Ymax
Gsub=Gr（Lmax）
Lmax=k
Ymax=QLN （k）
Gmax=Gr （k）
else if（QLN（k）.gt.Ysub）then
Ysub=QLN（k）
Gsub=Gr（k）
end if
end do
write（*,71）
71　format（//'Sample M-type I-type S-type A-type'）
write（*,72）Sample,（QLN（k）,k=l,kk）
72 format（1X,A6,4F8.4）
write（Iunit,75）Sample,Gmax,Yrnax,Gsub,Ysub
75 format（1X,A6,3X,A3,4X,F6.4,3X,A3,4X,F6.4）
end
6.计算实例
实例1：新疆西准噶尔蛇绿岩套中斜长花岗岩（马鸿文，1990，未发表资料）的岩石化学成分法判别成因类型。
输入文件：exam85.dat

结晶岩热力学软件

输出文件：exam86.dat

结晶岩热力学软件

HTB077　M　1.0000　M　.OOOO
HTB075　M　1.0000　M　.0000
HSL055　M　1.0000　M　.0000
HST027　M　1.0000　M　.0000
HHG030　M　1.0000　M　.0000
Granite type discriminating result:
M-type=9
I-type=0
S-type=0
A-type=0
Samples=9
实例2：北京地区八达岭花岗杂岩（马鸿文等，1996，未发表资料）的微量元素丰度花判别成因类型。
输入文件：exam87.dat

结晶岩热力学软件

输出文件：exarn88.dat
Granite type discriminating list:
Sample Gmax Ymax Gsub Ysub
B003　M　1.0000　I　.0000
B004　M　.9962 I　.0038
B005　M　1.0000　I　.0000
B007　A　1.0000　M　.0000
B008　M　.9991　I　.0009
B009　A　1.0000　I　.0000
B010　A　1.0000　M　.0000
B016　A　1.0000　M　.0000
B017　A　1.0000　M　.0000
B018　A　1.0000　M　.0000
B019　A　1.0000　I　.0000
B013　A　1.0000　M　.0000
B014　A　.9836 I　.0164
B015　A　1.0000　M　.0000
B0l1　A　1.0000　M　.0000
B012　I　1.0000　M　.0000
B020　A　.9999 I　.0001
B006　A　1.0000　M　.0000
B021　A　1.0000　M　.0000
B022　A　1.0000　M　.0000
Granite type discriminating result:
M-type=4
I-type=1
S-type=0
A-type=15
Samples=20

一、花岗岩类成因类型划分的原则和方案

随着板块构造等新理论、新观点的广泛兴起，对侵入岩的成因分类也进入一个新的阶段。侵入岩成因及演化分类方案众多，其中以杨超群（1981～1982）提出的华南花岗岩类划分方案较有代表性，其基本论点是：

1）重熔型是指陆壳硅铝层的某些部位的深部，由于地温升高发生重熔作用，由此而产生的岩浆上侵形成的花岗岩类。

2）同熔型是洋壳板块及覆于其上和海沟中的远海沉积、锰结核、浊流岩及地槽相沉积物等，以及沿着板块俯冲带所铲刮挟带的部分陆壳物质，进入上地幔后，与地幔物质发生同化、熔融等同熔作用而产生的岩浆所形成的花岗岩类。其成岩物质来源以上地幔为主，但也有陆壳物质的参与，因此是混合来源的产物。

3）分异型是指来自地幔的超基性岩浆分异形成的碱性花岗岩类。

4）变质-交代型是地槽或准地槽相的复理石或类复理石沉积岩以及火山岩等，沿着地槽区的超壳深断裂带，发生了动力和热力变质作用，使岩石产生了区域性的片理化，并形成了一系列高温低（中）压的高铝变质矿物，来自上地幔的“岩汁”（主要是从地幔物质分熔出来的碱金属等低熔组分）交代上述变质岩形成的花岗岩类。亦即一般所指混合岩化和花岗岩化形成的花岗岩类。成岩物质也是混合来源的，但以陆壳为主。

根据上述划分标准和基本原则以及深圳市花岗岩岩体的基本特征，可划分为3种类型，即混合源同熔型（同熔型）花岗岩类；壳源重熔型（重熔型）花岗岩类及变质-交代型花岗岩类。而幔源分异型花岗岩类未见出露。变质-交代型主要属非岩浆型花岗岩类，将在变质岩及变质作用中叙述。

二、不同成因类型花岗岩类的基本特征

（一）同熔型花岗岩类

深圳市内除早白垩世高潭序列中坪山圩单元和晚白垩世樟洋序列外，均划为同熔型花岗岩类。主要包括有二长花岗岩、花岗闪长岩和黑云母花岗岩。现将其特征总结如下：

1.岩性特征

主要岩性为二长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩和黑云母花岗岩等，表现为从较偏酸性的花岗岩向酸性花岗岩演化的趋势。在造岩矿物上，从中侏罗世至早白垩世侵入岩，暗色矿物渐趋降低，从8%～15%到3%～5%，其中角闪石从较常见变为局部出现；浅色矿物从斜长石含量大于钾长石变为钾长石略大于斜长石，斜长石均属中长石，但牌号有降低的趋势，因去钙化多变为钠奥长石或钠长石。微量矿物中榍石较为常见。此外，该类型花岗岩另一显著特征是含有深部来源的暗色包裹体，包裹体成分主要为石英闪长质、闪长质或花岗闪长质等，其矿物成分、副矿物组合与围岩（即主体岩石）相似，仅含量变化较大，包裹体形态多为圆球状或椭圆状，大小一般为几厘米至几十厘米，大者可达150cm，主要分布于岩体的过渡相内，外部相少见。

表1-6-50 不同类型花岗岩岩石化学、C.I.P.W.标准矿物对比表

表1-6-51 不同成因类型花岗岩类的主要岩石类型及化学参数

2.岩石化学特征及微量元素特征

（1）岩石化学特征

同熔型花岗岩类岩石中SiO₂含量为64.53%～75.96%，平均为72%，K₂O+Na₂O为7.77%，A/NKC平均值为1.003，岩石碱度率平均值为2.41，总成分属钙碱性（图1-6-65），铝硅酸盐过饱和，少部分为正常成分的钙碱性岩系列。各种参数如A/NKC、C/ACF、K/K+Na、（Na₂O+K₂O）/A1₂O₃等，均与华南同熔型花岗岩类岩石接近或相似。各种氧化物含量、参数与市内重熔型花岗岩有较明显的区别（表1-6-50，51）。在岩石化学Q-Ab-Or-PH₂O图解中（图1-6-66），反映出该类花岗岩成因压力为（1.5～2）×10⁸Pa之间，比重熔型（0.5～1）×10⁸Pa高。

图1-6-65 不同类型花岗岩碱度率图解

在Q-Ab-Or图解中（图1-6-67），两种不同成因类型花岗岩类投影点均落在低共熔区和低温槽中心区的边部，说明二者均由岩浆结晶而来。

图1-6-66 不同类型花岗岩岩石Q-Ab-Or投影图解

图1-6-67 不同类型花岗岩岩石Q-A b-O r三角图解

黑云母单矿物主要氧化物分析资料表明，同熔型花岗岩黑云母含镁量明显高于重熔型花岗岩，而全铁含量较低（表1-6-52）。

表1-6-52 不同类型花岗岩黑云母化学成分对比表

（2）岩石微量元素特征

同熔型花岗岩B、Zn、La、Li、Sr及深部元素V、Co、Ti等元素较高，Zr、Pb、Nb、Mo、Cu、Y、Cr、Ag、Ba等则二者相当（表1-6-53）。

表1-6-53 不同类型花岗岩微量元素含量表

同熔型花岗岩的磁铁矿、锆石、磷灰石等单矿物微量元素以Cr、Ni、Co、V、Ti、Sc、Mo、Zn等元素较高，M n、Be、Ge、Pb、Bi、Ag等较低，Zr、Sn、Nb、Y等元素则不同的单矿物表现有所不同（表1-6-54）。磁铁矿中，Ni/Co比值为4.31，高于重熔型花岗岩。л·и·西玛洛娃等将Ni/Co比值明显大于1的岩石视为壳下岩浆派生物的标志，但深圳市重熔型花岗岩也大于1。

表1-6-54 不同成因类型花岗岩单矿物微量元素含量对比表

（3）岩石稀土元素特征

岩石中稀土元素丰度等特征也是划分不同成因类型的重要标志之一。深圳市内同熔型花岗岩类稀土元素含量特征除王母、南头岩体中两个样品取自接触带附近受到明显干扰外，其余各样品的标准化图解曲线表现为向右倾斜的铕亏损从明显到不明显的曲线。不同类型及不同时代稀土元素平均值有如下变化规律：在不同类型之间，同熔型花岗岩轻、重稀土及稀土总量均低于重熔型，轻重稀土比值及δEu则高于重熔型（表1-6-55）；不同期次的同熔型花岗岩之间，从早到晚，轻、重稀土含量及稀土总量趋于增加，δEu则趋于减小。在球粒陨石标准化图解中，可见从早到晚呈有规律的变化（图1-6-68），即曲线位置越来越高，铕亏损程度趋于明显，这种变化可能与岩浆分异有关。与华南同熔型花岗岩相比基本一致，不同之处在于δEu值较低；标准化图解中，铕异常较明显；曲线右端有抬升趋势，这种变化可能是由于岩体所处构造部位不同或岩浆分异程度加深或壳源物质混入较多有关，就总体特征来看，与同熔型较为接近。

表1-6-55 不同类型花岗岩稀土元素丰度特征表

在稳定同位素方面，白芒岩体中，（角闪石）黑云母花岗岩的锶同位素初始值（⁸7Sr/⁸⁶Sr）为0.70936，属同熔型花岗岩范围。

3.副矿物特征

同熔型花岗岩的副矿物组合以磁铁矿、榍石、磷灰石和褐帘石等为特征，并含较多的造岩矿物——角闪石（表1-6-56），从表上可见，上述主要副矿物含量比重熔型花岗岩高几十倍，甚至几百倍，钛铁矿与磁铁矿比值变化较大，多数与华南同类花岗岩一致，部分岩体则反常，比值大于1，即磁铁矿含量小于钛铁矿（王母、新村岭等岩体）。而重熔型花岗岩则钛铁矿明显大于磁铁矿。锆石特征上，同熔型花岗岩以晶体较长为特征，长宽比为2∶1至4∶1，以3∶1为主，晶形相对较复杂。化学成分上含铪量较高，据5个样品的统计，HfO₂平均含量为3.062%，而重熔型较低，为2.35%。ZrO₂/HfO₂比值同熔型较低，重熔型较高（表1-6-57）。与阳春地区两类花岗岩比较，则HfO₂都偏高，ZrO₂/HfO₂比值都偏低。

图1-6-68 各期岩体同熔型花岗岩稀土元素丰度球粒陨石标准化图解

4.成矿特征

与同熔型花岗岩有成因联系的矿产有铁、硫、铅、锌、铍、钨和锡等，主要分布在同熔型花岗岩岩体的内、外接触带，如打鼓岭、丰树山铁矿、黄竹坑锡矿、人仔山钨矿等。而重熔型可能与锡有关。

在微量元素方面，同熔型与Sn、Zn、V、Co、W等关系较密切，重熔型则与Nb、Pb、Cu、Cr等元素较密切。

（二）重熔型花岗岩类

该类花岗岩主要有早白垩世高潭序列坪山圩单元的坪山、源盛、黄竹嶂、黄竹嶂南、红花顶和赤澳等岩体，晚白垩世樟洋序列天生湖单元黄河水库岩体，插旗山单元插旗山、半天云、上径心、雷公山、上村北、大岭古及大新岩体，多为小岩株。

1.岩性特征

除赤澳岩体部分岩性为细粒（细中粒或中细粒）黑云母花岗岩外，其余均为细粒（细中粒）斑状（或含斑）花岗岩。岩石以钾长石、石英含量高，斜长石及黑云母含量低为特征，特别是岩体中未见闪长质或石英闪长质的暗色包裹体。

2.岩石化学特征及微量元素特征

1）岩石化学特征：该类花岗岩以SiO₂、K₂O+Na₂O的平均含量高为特征。岩石属硅酸盐过饱和，总体上为铝过饱和碱性岩系列。岩石化学参数C/ACK、A/NKC等基本上属华南重熔型花岗岩数值范围内。在Q-Ab-Or-PH，O图解中反映成岩压力较低，黑云母化学成分中，MgO含量低，[FeO]则较高。与阳春地区小南山型花岗岩相似（表1-6-51、图1-6-65）。

2）岩石的微量元素特征：岩石的微量元素Zr、Pb、Nb、Mo、Cu、Y、Cr、Ag、Ba等含量较高（表1-6-54）。单矿物的微量元素Mn、Be、Ge、Pb、Bi、Ag等较高（表1-6-54）。

表1-6-56 各岩体副矿物组合及含量对比表

续表

续表

表1-6-57 岩体锆石电子探针分析结果对比表

3）岩石的稀土元素特征：在岩石稀土元素含量上表现为∑REE较高，δEu较低（表1-6-55），铕亏损明显，总体特征上与同熔型花岗岩存在一定区别，与华南重熔型花岗岩较为接近，但∑LREE/∑HREE较大，标准图解中曲线不对称，表现为左高右低的特征（图1-6-69）。表明重熔型花岗岩轻稀土较富集。

3.岩石副矿物特征

岩石副矿物以钛铁矿、独居石、磷钇矿、萤石等含量较高，且钛铁矿大于磁铁矿。而磁铁矿、榍石等少见，角闪石基本不出现（表1-6-56）。锆石晶形较为简单，以短柱状为主，长宽比为1∶1至2：1。并常见变种锆石而与同熔型花岗岩相区别。锆石中ZrO₂高，HfO₂低，ZrO₂/HfO₂较高（表1-6-57）。

图1-6-69 重熔型花岗岩稀土元素丰度球粒陨石标准化图解

4.成矿特征

该类花岗岩含矿性较差，主要与多金属、铁及锰等矿产有一定联系。微量元素Nb、Pb、Mo等含量较高。磁铁矿中含锡较高，副矿物中独居石等稀有稀土矿物含量相对较高，说明该类花岗岩与铌等关系较为密切，但未见相应矿产出现。

（三）具过渡性质岩体的划分

屯洋、王母、鹅公、南头等岩体的划分标志不很明显，某些方面表现似同熔型，而另一方面却又表现如重熔型或介于二者之间，可能属过渡类型的岩体。从屯洋岩体含矿性看，主要与Sn、W关系较为密切，而Sn是典型壳源元素而具重熔型特征，但其岩石化学、副矿物的磁铁矿（含量高于钛铁矿）、稀土元素和暗色包裹体等特征与同熔型花岗岩较接近，因此划为同熔型花岗岩类。从王母岩体副矿物中钛铁矿明显大于磁铁矿看，与重熔型花岗岩相似，但岩体中的暗色包裹体、岩石特征、稀土元素等特征与同熔型较相似，故归入同熔型。鹅公岩体中虽则未见到暗色包裹体，但其岩石化学、稀土元素和人工重砂等特征多与同熔型花岗岩相似，而明显不同于重熔型，将其划为同熔型。南头岩体岩石化学特征表现为铝过饱和，岩体中包裹体较少见，副矿物中出现独居石等稀土、稀有元素矿物，与重熔型相似，但岩石化学的A/NKC平均值小于1.03，并有少量的暗色包裹体出现，人工重砂中仍以磁铁矿、榍石、磷灰石、褐帘石及角闪石等为主，稀土元素除岩体边部受干扰的样品外，其特征与白芒岩体相同，且与白芒岩体处于同一构造部位，归为同熔型较为适宜。

综上所述，深圳市同熔型花岗岩与重熔型花岗岩从岩性特征、岩石化学、副矿物、稀土及同位素等方面，大体上可与华南同熔型及重熔型的划分标志进行对比。

三、不同成因类型花岗岩类的构造环境分析

深圳市内侵入岩体大部分属同熔型花岗岩类，多分布在深圳断裂带附近，除个别外，都以岩株或岩墙状产出。并主要沿俯冲带上盘大陆边缘活动带的深断裂（莲花山深断裂带）产出，这一带位于上地幔隆起区与上地幔拗陷区之间的转折过渡地带（亦即莫霍面的斜坡区），地壳厚度25.5～27km，其成熟度较低、活动性较强。据该类花岗岩的产出特征表明，它与板块俯冲作用导致上地幔物质与部分陆壳物质发生同熔作用所形成的岩浆有关。

随着时间推移，库拉-太平洋板块俯冲的深度越来越大，深圳市地壳发育渐趋成熟，活动性亦渐趋减弱，深圳断裂带亦渐趋稳定。但俯冲产生深部热流的影响并未消除，致使陆壳硅铝层物质发生重熔作用，形成少量重熔型岩浆，在早白垩世晚期开始，沿着原有的裂隙呈小岩株、岩枝、岩墙和岩脉侵入先期的岩体中或边缘地带。

---

高明区15951938160： 花岗岩的形成原因? - ？
兆往山海：[答案] 没有风化的,容易形成一个个大的孤石. 但是大部分是风化的,在花岗岩地区,颜色一般较浅,地表有许多石英沙,风化后松软,是建筑用沙的主要来源. 广泛分布于我国各地,占岩石出露面积的三分之一以上.在福建占一半. 成因主要是岩浆侵入冷却...

高明区15951938160： 关于岩石的分类以及成因, - ？
兆往山海：[答案] 岩石的分类岩石为矿物的集合体,是组成地壳的主要物质.岩石可以由一种矿物所组成,如石灰岩仅由方解石一种矿物所组成;也可由多种矿物所组成,如花岗岩则由石英、长石、云母等多种矿物集合而成.组成岩石的物质大部分都是无机物质.岩石可...

高明区15951938160： 流纹岩类与花岗岩类岩石的成因 - ？
兆往山海： 流纹岩是一种火成岩,是火山的酸性喷出岩石,其化学成分与花岗岩相同,由于形成时冷却速度较快使矿物来不及结晶,二氧化硅含量大于69%,其斑晶主要为钾长石和石英组成,晶体形状为方形板状,有玻璃光泽,但有节理.岩石为灰色、粉红色或砖红色,有斑状结构和流纹状结构.流纹岩是一类SiO2含量大于65%、富含长石石英矿物的酸性喷出岩,在全球广泛分布.

高明区15951938160： 花岗岩石怎么形成的? - ？
兆往山海： 1、火成岩的一种,在地壳上分布最广,是岩浆在地壳深处逐渐冷却凝结成的结晶岩体,主要成分是石英、长石和云母.一般是黄色带粉红的,也有灰白色的.质地坚硬,色泽美丽,是很好的建筑材料.通称花岗石. 英文名:granite [ˈɡrænit] ...

高明区15951938160： 花岗岩、石灰岩、砂岩、页岩、板岩、大理岩各自的特点. - ？
兆往山海： 1、花岗岩:是一种分布很广的深成酸性火成岩,SiO2含量多在70%以上,颜色较浅,以灰白色、肉红色较为常见.主要由石英、长石及少量深色矿物组成.石英含量在20%以上.碱性长石常多于斜长石.斜长石主要为酸性,碱性长石为各种钾...

高明区15951938160： 岩石按成因划分主要有哪几类 - ？
兆往山海： 去百度文库,查看完整内容>内容来自用户:芭菲按岩石形成类型,可分为三大类:岩浆岩、沉积岩和变质岩. (1)岩浆岩 地幔中呈流动状态的炽热岩浆向地表上升冷凝结晶形成岩浆岩.其中花岗岩类的岩石是由于岩浆侵入地壳,在地壳中慢慢...

高明区15951938160： 怎么区分花岗岩的种类 - ？
兆往山海： 花岗岩属火成岩,由地下岩浆喷出和侵入冷却结晶,以及花岗质的变质岩等形成.具有可见的晶体结构和纹理.它由长石(通常是钾长石和奥长石)和石英组成,搀杂少量的云母(黑云母或白云母)和微量矿物质,譬如:锆石、磷灰石、磁铁矿...

高明区15951938160： 花岗岩属于什么岩石? - ？
兆往山海：[答案] 花岗岩属于-----岩浆岩或者火成岩.根据地质成因,可将岩石分为火成岩、沉积岩和变质岩三类.花岗岩属于火成岩(岩浆岩),石灰石属于沉积岩,而大理石则属于变质岩.花岗岩主要由石英、长石、角闪石、辉石、橄榄石、云母等...

高明区15951938160： 读“地质构造图”,分析回答有关问题:(1)花岗岩按成因分属于______岩;砂岩经变质作用形成______岩;页岩可以变质成______岩.(2)从地质构造... - ？
兆往山海：[答案] (1)岩石按成因分成三类:岩浆岩,沉积岩,变质岩.地幔中的岩浆上升或喷出、冷凝形成侵入岩(花岗岩)或喷出岩(玄武岩).石灰岩是沉积岩,经过变质作用形成大理岩.砂岩变质形成石英岩,页岩形成板岩. (2)向斜的岩层向下弯曲;向斜槽部因...

高明区15951938160： 花岗岩地貌特点?在我国分布与形成原因? - ？
兆往山海： 没有风化的,容易形成一个个大的孤石.但是大部分是风化的,在花岗岩地区,颜色一般较浅,地表有许多石英沙,风化后松软,是建筑用沙的主要来源.广泛分布于我国各地,占岩石出露面积的三分之一以上.在福建占一半.成因主要是岩浆侵入冷却固结,也叫侵入岩,它有酸性花岗岩和碱性花岗岩之分.