花崗巖形成的大地構(gòu)造環(huán)境

摘 要：花崗巖的成因和大地構(gòu)造環(huán)境之間具有密切的聯(lián)系，前人針對(duì)花崗巖形成時(shí)的構(gòu)造環(huán)境也展開了詳細(xì)的研究，文章在前人研究的成果上，通過討論花崗巖和大地構(gòu)造的成因聯(lián)系、花崗巖的構(gòu)造成因分類以及花崗巖的類型和其對(duì)應(yīng)的大地構(gòu)造的模式這幾方面，對(duì)花崗巖的大地構(gòu)造環(huán)境進(jìn)行初步的歸納。

關(guān)鍵詞：花崗巖；大地構(gòu)造環(huán)境；成因

引言

通過研究花崗巖形成的大地構(gòu)造環(huán)境以及其出露的大地構(gòu)造位置，對(duì)認(rèn)識(shí)花崗巖的成因具有重要的作用，利用一定的地球化學(xué)方法可以初步判別花崗巖形成的大地構(gòu)造環(huán)境[1]。許多地質(zhì)學(xué)者針對(duì)花崗巖形成的大地構(gòu)造環(huán)境展開了研究。例如，Pearce等提出利用微量元素判別圖解來劃分花崗巖[2]。Harris et al.在劃分碰撞帶中不同構(gòu)造時(shí)期的花崗巖時(shí)，利用了Rb-Hf-Ta三元圖。Barbarin在花崗巖形成的構(gòu)造環(huán)境的判別方面做了很多的工作，他根據(jù)花崗巖類的巖石性質(zhì)、礦物種類、地球化學(xué)特征等，將其劃分成七種類型，每種類型都對(duì)應(yīng)有各自的地球化學(xué)環(huán)境及源區(qū)。

1 花崗巖與大地構(gòu)造的成因聯(lián)系

Barker D.S.認(rèn)為巖漿是由地?；虻貧げ糠秩廴诋a(chǎn)生的，永久的世界性的巖漿房是不存在的；其次，熱量無法匯聚在很小的空間中，僅僅通過放射性元素所產(chǎn)生的熱能并不能夠產(chǎn)生熔融作用。由此可知，巖漿的形成方式有以下三種：第一種是通過位于巖石下部的巖漿的熱傳導(dǎo)作用，或者是由斷裂、俯沖等的構(gòu)造作用所產(chǎn)生的能量使巖石達(dá)到高溫狀態(tài)產(chǎn)生了熔融；第二種是構(gòu)造抬升或者貫入而產(chǎn)生的降壓作用；第三種是變質(zhì)作用中固相線較低的物質(zhì)組分發(fā)生變化；不同期次的巖漿作用都會(huì)保留各自的地球化學(xué)特征。

Peive A.B.等通過研究花崗巖與地殼演化之間的關(guān)系，將地殼的演化過程劃分為大洋、過渡時(shí)期和大陸三個(gè)階段。近年來Wickham S.M.通過研究東比利牛斯裂谷的變質(zhì)作用，認(rèn)為在類似于大陸裂谷的這種高溫低壓的構(gòu)造環(huán)境中，同樣也可以形成花崗巖。在裂谷環(huán)境中，上地幔中的熱物質(zhì)參與了巖漿的改造混染作用，然后地殼逐漸的向過渡型演變，最終逐漸形成了拉張型過渡殼。在此基礎(chǔ)上，何國(guó)琦等人通過研究提出了關(guān)于地殼演化過程的五階段模式[3]。

2 花崗巖的構(gòu)造成因分類

Pitcher W.S.提出一個(gè)相對(duì)合理的花崗巖構(gòu)造分類法，即西太平洋型、海西型、加里東型、尼日利亞型和安第斯型，并描述了各種環(huán)境中的花崗巖的基本特征。根據(jù)地殼成熟度理論，并結(jié)合Pitcher的分類方法，可以將花崗巖形成的大地構(gòu)造環(huán)境分為五種類型：

（1）拉張型過渡殼花崗巖，形成于裂谷形成以及大陸解體的拉張環(huán)境中。

（2）不成熟弧花崗巖，屬于擠壓型的過渡殼花崗巖，形成于不成熟的島弧中。

（3）成熟弧花崗巖，屬于擠壓型的過渡殼花崗巖，形成于安第斯型的大陸邊緣以及含有前寒武紀(jì)地塊的島弧環(huán)境中。

（4）同造山期花崗巖。

（5）造山期后花崗巖，它是由局部巖漿房所形成的一種小型侵入體。[4]

3 花崗巖類型和大地構(gòu)造模式

隨著板塊理論的日趨成熟，許多地質(zhì)學(xué)家嘗試將花崗巖和板塊運(yùn)動(dòng)兩者聯(lián)系起來開展研究，因而出現(xiàn)了造山型花崗巖和非造山型花崗巖這種分類方法。Chappell White認(rèn)為造山型花崗巖可劃分為兩類：一類是俯沖造山帶花崗巖，可以分為M型和部分I型花崗巖，另一類是碰撞造山帶花崗巖，可以分為S型和部分I型花崗巖。非造山型的花崗巖屬于A型花崗巖，通常產(chǎn)出在大陸板塊內(nèi)部張性構(gòu)造區(qū)[5]。

馬丁和皮溫斯基通過研究火成巖的化學(xué)成分與構(gòu)造環(huán)境之間的關(guān)系，提出利用巖石的分異指數(shù)頻率分布特征將造山和非造山的巖套劃分開。Petro通過研究一些深成花崗巖體的成分，得出了同樣的結(jié)論，并指出判別巖體的構(gòu)造性質(zhì)時(shí)也可以將巖石中的標(biāo)準(zhǔn)鈣長(zhǎng)石分子與它的鈣堿性指數(shù)作為參數(shù)。

Harris等人在劃分花崗巖時(shí)，采用了微量元素判別圖解。相對(duì)于常量元素，微量元素是一種更為靈敏的示蹤劑，因此，對(duì)構(gòu)造環(huán)境的判別也更為可靠。

Pitcher總結(jié)了五種類型的花崗巖：M型、A型、S型、I性（加里東型）和I型（科迪勒拉型）[1]。M型花崗巖可能來源于地?；蚋_到火山弧之下的洋殼的母巖漿。A型花崗巖的產(chǎn)生既和地盾區(qū)的裂谷有關(guān)，也和造山帶的深成活動(dòng)有關(guān)。S型花崗巖的產(chǎn)生既可以和大陸碰撞帶有關(guān)，也可以和克拉通之上的韌性剪切帶有關(guān)。I型花崗巖的形成可能經(jīng)歷了兩個(gè)過程：大洋板塊在向另一板塊俯沖的過程中，由于兩個(gè)板塊之間的相互運(yùn)動(dòng)使溫度升高，導(dǎo)致巖石中的暗色礦物發(fā)生脫水作用，從而使上覆楔形區(qū)的巖石發(fā)生部分熔融，最終形成花崗巖漿。加里東I型花崗巖主要是由下地殼的部分重熔而形成的。

4 結(jié)束語

花崗巖本身形成時(shí)的大地構(gòu)造環(huán)境就是非常復(fù)雜的，而在漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期中所發(fā)生的各種地質(zhì)作用，又進(jìn)一步增加了判別其形成時(shí)的大地構(gòu)造環(huán)境的難度，因此在使用圖解法進(jìn)行判別的時(shí)候經(jīng)常出現(xiàn)一些誤判或者是多解的問題。就中國(guó)的花崗巖的成因來講，由于所處的大地構(gòu)造環(huán)境較為復(fù)雜，而且斷裂帶發(fā)育廣泛，構(gòu)造控制多樣，拉伸構(gòu)造也都有其各自的特點(diǎn)，各期的變質(zhì)作用以及各地區(qū)的花崗巖系列也都有所不同。

參考文獻(xiàn)

[1]Pitcher W.S. Granite type and tectonic environment [J]. In： Hsu K（ed）. Mountain Building Processed. Academic Press， London， 1983： 19-40.

[2]Pearce J.A.， Lippard S.J. Roberts S. Characteristics and tectonic significance of supra-subduction zone ophiolites [J]. Marginal Basin Geology， 1984a，16：77-94.

[3]何國(guó)琦，韓寶福，李茂松.論地殼成熟度及其在大地構(gòu)造研究中的意義[A].北京大學(xué)地質(zhì)系主編.巖石圈地質(zhì)科學(xué)[C].

[4]許保良，黃福生.A型花崗巖的類型、特征及其地質(zhì)意義[J].地學(xué)探索，1991（3）：113-120.

[5]鄭濟(jì)林.花崗巖的成因及其形成的大地構(gòu)造環(huán)境[J].華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1986，9（2）：104-115.