A型花崗岩

A型花崗岩

A型花崗岩(A type granite)是產於裂谷帶和穩定大陸板塊內部的花崗質岩石。這類岩石通常是弱鹼性花崗岩,CaO和Al2O3含量較低,Fe/Fe+Mg值較高,K2O/Na2O值和K2O含量較高;由石英、鉀長石、少量斜長石和富鐵黑雲母,有時有鹼性角閃石等組成。鹼性暗色礦物含量高,有時因富鐵還會出現富鐵橄欖石。這類花崗岩因為通常是非造山期的、鹼性的和無水的特點,恰好這三個英文單詞的第一個字母都是“A”。故把這種花崗岩叫做A型花崗岩。

基本介紹

  • 中文名:A型花崗岩
  • 外文名:A type granite
  • 性質:弱鹼性花崗岩
  • 組成:石英、鉀長石等
  • 產地:裂谷帶等
  • 學科:地質科學
概念,岩石學、礦物學特徵,地球化學特徵,A型花崗岩的分類,

概念

Loiselle和Wones(1979)最早將A型花崗岩定義為鹼性(alkaline)、貧水(anhydrous)和非造山(anorogenic)的花崗岩,以3個外文詞的首字母“A”命名。不涉及其成岩物質來源,以此區別於殼源的I型和S型花崗岩(ChappelandWhite,1974)。Bo-nin(2007)又將首字母“A”擴展為鹼性(alkaline)、貧水(anhydrous)、非造山(anorogenic)、鋁質(alumi-nous)及模稜兩可的(Ambiguous),進一步探討了A型花崗岩定義的合理性。A型花崗岩長期被看作環狀雜岩體的同義詞,但事實上,並不是所有的環狀雜岩體都包含A型花崗岩(Bonin,2007)。Colinsetal.(1982)首次提出A型岩類,把具有A型特徵的岩石類型擴展到中基性岩,但主張將A型花崗岩作為I型花崗岩的一個亞類。Creaseretal.(1991)質疑“A型花崗岩”這個術語存在的必要性,認為A型花崗岩傳達了與其它的字母分類方法不同的內涵,建議將“A型花崗岩”這個術語摒棄。Eby(1992)認為A型花崗岩雖然與“I”、“S”、“M”分類不符,但至少從地球化學特徵上劃分出這一類花崗岩類是有必要的。在國內,為了便於野外地質和基礎性工作的開展,袁忠信(2001)建議用“鹼性花崗岩”一詞代替A型花崗岩,但“鹼性岩”由來已久(程錦等,2007),並且也是一個頗受爭議的術語(BatesandJackson,1980;Bonin,2007)。總之,有關A型花崗岩術語的使用仍舊存在分歧,但是由於其重要的地球動力學意義,已成為地學研究的熱點之一(Frostetal.,2007;Bonin,2007;吳鎖平等,2007)。

岩石學、礦物學特徵

在岩石類型上,目前認為A型花崗岩包括了從鹼性花崗岩經鹼長花崗岩到鉀長花崗岩,以及石英正長岩、更長環斑花崗岩和紫蘇花崗岩等多種岩石類型(Eby,1990;NardiandBonin,1991;DuchesneandWilmart,1997;韓寶福和洪大衛,1994),不僅包括了鹼性岩類,還擴大到鹼鈣性、弱鹼-準鋁、弱過鋁甚至強過鋁質岩石,幾乎囊括了除I、S型花崗岩以外的其它花崗岩(袁忠信,2001;王德滋和周新民,2002;廖忠禮等,2006;李鵬春等,2007)。一些流紋岩也顯示出A型花崗岩的特徵。A型流紋岩常與同期玄武岩形成雙峰式火山岩組合,且玄武岩大多為弱鹼-鹼性(Lietal.,2002,2005;Whiteetal.,2006;於津海和王德滋,1997,1998;邱檢生和王德滋,1999,2000;葛文春等,2001;董月霞等,2006)。一般認為A型流紋岩為A型花崗岩噴出相的產物,為下地殼麻粒岩相或古老基底變質岩相部分熔融的產物(Lietal.,2002,2005;於津海和王德滋,1997,1998),相伴生的玄武岩為幔源岩漿與下地殼物質相互作用的產物(葛文春等,2001;邱檢生和王德滋,1999,2000),二者並非同源岩漿演化而成。礦物學特徵上,A型花崗岩主要的礦物組合為石英+(富Fe)鎂鐵質暗色礦物±鹼性長石,斜長石缺失或含量少,鹼性花崗岩常於岩漿作用晚期形成霓石、霓輝石、鈉閃石、鈉鐵閃石、羥鐵雲母和螢石等特徵礦物(忻建剛等,1995;胡祥昭和黃震,1997);富氟的稀土礦物及富鋯的鋯石常可見到,岩石中可見到高溫石英(袁忠信,2001),富氟礦物多代表岩漿演化晚期的流體相礦物(王汝成等,2000);富釷鋯石可以作為A型花崗岩的標誌性礦物之一(謝磊等,2005)。

地球化學特徵

在化學成分上,A型花崗岩富矽、鹼,貧鈣、鎂、鋁,(K2O+Na2O)/Al2O3和FeOT/MgO值高,富Rb、Th、Nb、Ta、Zr、Hf、Ga、Y,貧Sr、Ba、Cr、Co、Ni、V,並具有顯著的負Eu異常,Ga/Al值高(Collinsetal.,1982;Whalenetal.,1987)。稀土元素(除Eu外)含量高,常為輕稀土元素富集型(陳培榮等,1998,2002,2004),且其配分模式呈海鷗型展布,這是由於岩石中主要賦存稀土元素的礦物如角閃石、黑雲母、霓石、磷灰石等稀土含量高,這些礦物的稀土元素配分模式與全岩相似(Marksetal.,2004;張紹立等,1985;趙振華等,1999;楊富貴等,1999)。許多學者認為A型花崗岩中含有異常高的F含量(Collinsetal.,1982;Whalenetal.,1987;邱檢生等,2000a),螢石也被看作A型花崗岩的特徵副礦物。但Kingetal.(1997)在研究澳大利亞Lachlan褶皺帶花崗岩時指出:A型花崗岩中F含量相對其它長英質花崗岩可能更低,高的F含量不能作為區分A型和I型花崗岩的標準,而F的含量只是由岩漿分異程度的強弱所決定。對於A型花崗岩中的P2O5含量而言,較之S型花崗岩具有低得多的P2O5含量,且隨岩漿的分異程度的增高而增高,同時具有相對高的Na2O含量;而較之I型花崗岩區別不大,尤其是高分異的岩漿(Kingetal.,1997,2001)。Bo-nin(2007)認為P2O5含量和含P礦物組合可以作為A型和S型花崗岩的判別標誌。同位素特徵上,A型花崗岩同位素值總體表現範圍大、沒有特殊性,暗示著其物質來源和形成過程可能很複雜(Kingetal.,1997;Bonin,2007;吳鎖平等,2007)。

A型花崗岩的分類

至今為止,A型花崗岩的進一步分類方法已有多種,其分類角度和標準也不盡相同。有根據岩石學特徵角度的分類,如許保良等(1998)指出A型花崗岩至少包括非造山和造山兩種環境的7種岩石類型(或組合);有從岩石化學組分角度進行分類的,如Eby(1992)將A型花崗岩分為A1、A2兩個亞類,對應於洪大衛等(1995)的AA和PA亞類,劉昌實等(2003a)對該分類做了進一步的探討;Rogers和Greenberg(1990)認為,A型花崗岩由造山後花崗岩、斜長岩-環斑花崗岩以及環狀雜岩等亞類所組成。Kingetal.(1997)提出了鋁質A型花崗岩的概念:具有高的FeOT/(FeOT+MgO)值、富集HFSE、REE及Ga、Zn等元素,以富鐵含水鎂鐵質礦物和鈦鐵礦為特徵,形成於相對還原的地質環境,在地球化學特徵、岩相學以及野外地質關係上均與過鹼質花崗岩差異很大。Barbarin(1999)放棄了字母分類法,結合構造環境、地質背景和地球化學特徵標準將花崗岩類劃分為七個亞類,A型花崗岩僅代表幔源的過鹼質花崗岩,而準鋁質-過鋁質未明確包括在內。近來,“還原型”和“氧化型”A型花崗岩的分類方法從礦物組合、化學特徵及氧化還原條件差異等來綜合考慮岩石成因類型,是對A型花崗岩分類進行一種新的嘗試,也引起了較普遍的關注。

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