花岗岩构造环境及其判别方法---肖庆辉

中国花岗岩地质调查与研究高级研讨班2002年2月1日 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 介绍参加人员：各业务中心、项目办、各省地调院，约150人我所人员：于海峰、陆松年、张文秦、苗培森、辛厚田、钟长汀会议日期：2001年11月25日-12月2日会议名称：中国花岗岩地质调查与研究高级研讨班会议主要内容：1、专 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 讲座：（1）当代花岗岩石学定量研究方法马昌前（2）火成岩的分类命名和相关术语与名词邓晋福（3）花岗岩研究的同位素地球化学方法洪大卫（4）花岗岩岩浆混合作用的识别与研究方法莫宣学（5）花岗岩构造环境判别方法肖庆辉（6）花岗岩与成矿关系-以秦岭为例卢欣祥（7）花岗岩同位素地质工作方法李志昌（8）花岗岩定位机制研究方法王涛（9）黄陵花岗岩马大铨（10）花岗岩类岩浆作用与成矿作用的关系汪雄武2、学术交流：近20人交流了有关地区花岗岩研究成果3、野外考查：圈椅塘地区太古代TTG、元古代孔兹岩系、震旦系、基性岩墙群中国地质调查局花岗岩地质研究室宜昌地质矿产研究所国土资源部信息中心为什么要研究构造环境解决花岗岩成因的关键，推断一个造山带的构造发展历史；探索大陆地壳生长的基础；花岗岩构造环境划分是当代花岗岩研究前沿；中国花岗岩形成复杂，原因多样，是探索花岗岩构造环境的理想地区；为大地调总结提供知识储备，为总结花岗岩带成因、就位方式及其成矿。对目前应用最广的Pearce花岗岩构造环境判别的评述根据250个已知花岗岩构造环境和3500个分析数据，进行检验的结果。图1来自与俯冲作用无关的洋脊的长英质火成岩的Rb-(Y+Nb)判别图解。只有与俯冲无关花岗岩才能投在ORG图2来自与俯冲作用有关的弧后盆地和超级俯冲带中脊的长英质火成岩Rb-(Y+Nb)判别图解。NF，纽芬兰；Q，魁北克；NB，新不伦瑞克；HDZ，Humber-Dunnage带。与俯冲有关花岗岩1.大部分投在VAG2.Rb值变化范围大(反映大陆物质污染)图3不同成熟度大洋岛中长英质火成岩的Rb-(Y+Nb)判别图解。NW，纽芬兰图4来自复杂的由洋向大陆弧过渡的中长英质火成岩的Rb-(Y+Nb)判别图解，包括一个大洋弧后盆地环境的典型实例。时间或空间上从大洋向大陆环境过渡图5来自大陆边缘的弧-陆增生带(北美科迪勒拉带)长英质火成岩的Rb-(Y+Nb)判别图解。BC，不列颠哥伦比亚；Cal，加里福尼亚。大陆弧复杂性：大陆弧除俯冲以外还有弧-弧，弧-陆碰撞；2.活动范围大、宽，岩浆作用可能跨过不同地壳域。图6来自大陆边缘(南美－南极洲的科迪勒拉带)长英质火成岩的Rb-(Y+Nb)识别。AVZ，安第斯山Austrl火山岩带。Rb-(Y+Nb)判别图解。图7来自大陆边缘(欧洲西部－北美东部晚元古代和早古生代构造带)长英质火成岩的Rb-(Y+Nb)判别图解。图8来自大陆内和后弧伸展盆地的长英质火成岩的Rb-(Y+Nb)判别图解。PNG，巴布亚新几内亚；Cal，加里福尼亚。1.环太平洋边缘地区2.因后期伸展作用使源区发生重叠图9在一个Baja加里福尼亚(墨西哥西部)到Trans-Pecos(得克萨斯)东部的剖面中具有大陆弧岩浆作用的衰退期特性的长英质火成岩的Rb-(Y+Nb)判图解。SMO，SierraMadreOccidental;MBRP，墨西哥盆山省；TPMP，Trans-Pecos岩浆省。火山弧的小结1.大洋弧的花岗岩无一例外地落在VAG中；2.大陆弧环境要非均匀得多，尽管多数数据投在VAG中，但与WPG和COLG区有重叠；3.影响数据重叠因素：岩套的分异趋势，源岩的性质、构造伸展作用。图10来自大洋板块内构造环境的长英质火成岩的Rb-(Y+Nb)判别图解。图11大陆板内构造环境(碱性环状杂岩体和活动裂谷)中长英质火成岩的Rb-(Y+Nb)判别图解。图12大陆板内构造环境(大陆溢流玄武岩构造省减薄大陆壳)中长英质火成岩的Rb-(Y+Nb)判别图解。图13从美国加里福尼亚州西部到科罗拉多州弧后的大陆拉伸环境向大陆裂谷环境转换的长英质火成岩Rb-(Y+Nb)判别图解。(a)渐新世到早中新世岩石；(b)中新世到全新世岩石。1.大洋环境中生代板内花岗岩无一例外地投到了WPG区内；2.大陆板内岩浆环境复杂，与COLG、VAG区重叠；3.时间上、空间上与会聚边界密切相关的伸展花岗岩可投在WPG、VAG和COLG区内(取决于源岩)板内花岗岩小结最难和最复杂的碰撞构造环境影响因素：碰撞花岗岩是在逆冲、区域变质和变形高峰之后达60Ma才形成2.碰撞造山带局部存在挤压和伸展事件，或形成挤压和伸展域3.大陆碰撞作用是分阶段进行的，只有插入的大洋消亡时才能发生碰撞图14阿巴拉契亚山脉北部(美国和加拿大)同碰撞期和后碰撞期形成的长英质火成岩Rb-(Y+Nb)判别图解数据投在三联点周围，只有少数几个例子投在碰撞区内。图15华力西期西欧带和阿尔卑斯高喜马拉雅山脉同碰撞期和后碰撞期形成的长英质火成岩和Rb-(Y+Nb)判别图解。图16中欧华力西造山带碰撞晚期到后碰撞期的长英质火成岩的Rb-(Y+Nb)判别图解。FEA为Fichtelgebirge-Erzgebirge复背斜。图17在后碰撞期拉伸作用期间形成的长英质火成岩的Rb-(Y+Nb)判别图解。图18澳大利亚东部塔斯曼造山省的长英质火成岩的Rb-(Y+Nb)识别图。塔斯曼造山带结论1.花岗岩的微量元素成分在很大程度上与构造环境相关，但这种方法不是十分安全的，而且只能作为解释火成岩成因的、众多方法中的一种。2.Pearce花岗岩鉴别方法，有很多不足之处，一般不适合大陆花岗岩构造环境的判别，特别是火山弧和大陆碰撞花岗岩。3.影响因素：复杂的或多阶段的造山运动使不同构造源区的源岩发生混合，特别是COLG、VAG；分异作用可以产生跨越边界的趋势，特别是VAG到LOPG的边界4.前景：单独使用用途不大；结合其它方法，如测年，地质评价等方法仍有一定价值。第一节巴尔巴林(Barbarin)的构造环境判别方法花岗岩类类型和构造环境Barbarin(1999)根据花岗岩类的矿物组合，它们的野外和岩石特性，定位特点，以及地球化学和同位素特征，将花岗岩类划分为以下七种类型:1．含白云母过铝质花岗岩类(MPG)；2．含堇青石及富黑云母过铝质花岗岩类(CPG)；3．富钾及钾长石斑状钙-碱性花岗岩类(KCG);4．含角闪石钙-碱性花岗岩类(ACG)；5．岛弧拉斑玄武质花岗岩类(ATG)；6．洋中脊拉斑玄武质花岗岩类(RTG)；7．过碱性及碱性花岗岩类(PAG)。花岗岩的类型和它们的来源及地球动力学环境的关系花岗岩类型与构造环境CPG－－分散在山脉核心地带MPG－－定位在横切厚地壳的横推剪切逆冲带上ACG，ATG－－定位在俯冲带上RTG－－洋中脊PAG－－大陆上隆和裂谷地带KCG－－指示的是一个构造体制转化，而不是特定构造环境从挤压碰撞体制转换成拉张体制的过程中，与PAG和ACG伴生。不同花岗岩类类型的矿物学、岩石学判别特征岩石学含白云母过铝花岗岩类(MPG)含堇青石过铝花岗岩类(CPG)岩石类型淡色花岗岩（花岗岩） （淡色花岩）花岗岩花岗闪长岩（石英闪长岩）相关的伴生岩石变质岩的 火山岩的 镁铁质的 0 0 0 混合岩、深融岩 0 石英闪长岩（暗色花岗闪长岩）包体捕掳体残留体长英质微晶(粒)包体镁铁质微晶(粒)包体 +++0 0～++++0～++分异作用过程分离结晶作用分离结晶作用或残留体的非混合作用(B)野外及岩石不同类型花岗岩类的矿物学、岩石学判别特征富钾钙-碱性花岗岩类(KCG)含角闪石钙-碱性花岗岩类(ACG)洋中脊拉斑质花岗岩类(RTG)过碱和碱性花岗岩类(PAG)（淡色花岗岩）花岗岩花岗闪长岩石英闪长岩（花岗岩）花岗闪长岩英闪岩辉长岩斜长花岗岩奥长花岗岩英闪岩辉长岩碱性花岗岩碱性正长岩正长岩花岗岩（辉长岩）（斜长岩） 0酸性熔岩（凝灰岩）石英闪长岩辉长岩（暗拼岩）(appinites) 0安山岩和英安岩  辉长岩（大量的） 0含橄榄石的拉斑玄武岩 辉长岩（大量的） 0碱性熔岩  辉长岩（大量的） +++++ +0++++ +0++++ +0++分离结晶作用和岩浆混合作用强烈的分离结晶作用和岩浆混合作用极端的分离结晶作用极端的分离结晶作用和低固相线的相互作用注：0缺失；+稀少；++一般；+++丰富化学含白云母过铝花岗岩类(MPG)含堇青石过铝花岗岩类(CPG)铝饱和指数A/KCN克分子A≥CNK≥1Al2O3CaONa2OK2OFeOt+MgO+MnO++++++++++++++++++++Fe3+/(Fe3++Fe2+)++FeOt/(FeOt+MgO)<0.8<0.887Sr/86Sr0.706～0.760>0.708εNd-4～-17-6～-9δ18O(‰)+10～+14+10～+13δ34S(‰)-12～+2不同类型花岗岩类的化学、判别特征(C)主要元素和同位素富钾钙-碱性花岗岩类(KCG)含角闪石钙-碱性花岗岩类(ACG)洋中脊拉斑质花岗岩(RTG)过碱和碱性花岗岩(PAG)CNK>A>NK<1A≤NK碱性+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++0.8-1.0<0.8>0.8>0.80.706～0.7120.706～0.708≤0.7040.704～0.712-4～-9--+5～+10--+5～+20--注：＋：低；＋＋:中等；＋＋＋:高不同类型花岗岩类所具有的代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 性矿物及岩浆来源此图表示各种类型花岗岩类、它们的AFM矿物组合以及每一类型中地壳及地幔物质所占比例的简图由KCG（高钾钙碱性花岗岩类：黑色）和PAG（碱性花岗岩类：白色）组成的环型杂岩侵入巨型的ACG岩基（低钾钙碱花岗岩类：十字型）。Liegeois和Black(1984)提出的模式，用来解释在马里AdrardesIforas地区南部的ACG(A),KCG(B)以及PAG(C)连续的定位过程。实例1：阿尔及利亚Ahaggar西部出露的花岗岩类（Boissonnas,1980）。意义：指示地球动力学演变过程实例2：Vosges,中央地块东部和科西嘉-撒丁岛地块海西构造带部分地区在早古生代期间定位的连续分布的花岗岩类型。不同的花岗岩类型以及它们的序次提供了关于海西带的演化、不同构造事件的位置以及它们活动历史的信息。意义：确定造山带构造-岩浆事件演化序列A大陆岩石圈的变薄和破裂大型裂谷作用（区域拉张）陆内裂谷带碱性和过碱性花岗岩类(PAG)（正长岩、花岗岩和碱性长石花岗岩）B两个大洋岩石圈的离散地壳增生(区域拉张)洋中脊(蛇绿岩)洋中脊拉斑玄武岩质花岗岩类(RTG)(斜长花岗岩)花岗岩类型与威尔逊旋回发展阶段关系C两个大洋岩石圈的汇聚俯冲作用(区域拉张)火山岛弧钙－碱性花岗岩类(ACG)(闪长岩－英闪岩－花岗闪长岩＋岛弧拉斑玄武质花岗岩类)(辉长岩-石英二长闪长岩)D海洋和大陆岩石圈汇聚俯冲作用(区域拉张)活动大陆边缘钙碱性花岗岩类(KCG)(英闪岩-花岗闪长岩±富钾钙碱花岗岩类)(二长花岗岩)E两个大陆岩石圈的汇聚碰撞作用(区域挤压)(局部拉张)碰撞造山带过铝质花岗岩类(MPG+CPG)(花岗闪长岩和浅色花岗岩)＋富钾钙碱性花岗岩类(二长花岗岩)F大陆岩石圈的松驰后碰撞作用的抬升(区域拉张)先前的(即E的)碰撞带富钾钙碱性花岗岩类(KCG)(二长花岗岩类)第二节Maniar的五组图解判别构造环境的方法构造环境造山的1.岛弧花岗岩类(IAG)2.大陆弧花岗岩类(CAG)3.大陆碰撞花岗岩类(CCG)4.后造山花岗岩类(POG)非造山的1.与裂谷有关的花岗岩类(RRG)2.与大陆的造陆抬升有关的花岗岩类(CEIG)3.大洋斜长花岗岩(OP)一、花岗岩类的构造环境分类地点巴布亚新几内亚-所罗门群岛(21.65)内华达山岩基(101.107)爱达荷岩基(54.57)北喜马拉雅和高喜马拉雅(59.15)布列塔尼(24.0)埃及(66.62)奥斯陆裂谷(61.51)Wichita山脉(49.34)尼日尔-尼日利亚(43.60)KarmoyOphioliteCanyonOregen山印度洋二、构造环境的判别 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 及其判别方法流程主要分二步：第一步根据矿物和岩石学特征判别；第二步根据主元素化学特征判别。不同构造环境中花岗岩类的矿物学特征注：H＋＝普通角闪石＋辉石＋橄榄石；B＋＝黑云母＋绿帘石；M＋＝白云石＋石榴石＋电气石＋矽线石，这些矿物是根据实际矿物分析确定的。..当角闪石和黑云母同时存在时。＋当白云母和黑云母同时存在时。 造山的IACCAGCCGPOG类型  条纹长石的成分(分子)斜长石的成分两种长石条纹长石＜斜长石＞Or75 奥长石-中长石两种长石条纹长石＜斜长石＞Or75 奥长石两种长石条纹长石～斜长石＞Or75 奥长石两种长石条纹长石≥斜长石＞Or75 奥长石类型     H＋/B+·M+/B+··黑云母±普通角闪石±辉石   ～＜0.20-2.5··黑云母±普通角闪石±绿帘石   ～＜0.20-2.5～＜1.3黑云母白云母 ±电气石±堇青石±矽线石±石榴石～＜0.20-2.5～＞1.3黑云母±普通角闪石或黑云母±白云母 ～＜0.20-2.5～＜1.3非造山的RRGCEIGOP种长石条纹长石±Ab(原生？)～＜Or50 钠长石一种长石条纹长石±Ab(原生？)～＜Or50 钠长石一种长石斜长石  奥长石-中长石黑云母±普通角闪石±辉石或碱性角闪石±黑云母±普通角闪石±辉石～＞0.20-2.5～＞0.20-2.5····普通角闪石±辉石    ～＞0.20-2.5··注：H＋＝普通角闪石＋辉石＋橄榄石；B＋＝黑云母＋绿帘石；M＋＝白云母＋石榴石＋电气石＋矽线石，这些矿物是根据实际矿物含量确定的。·当角闪石和黑云母同时存在时；··当白云母和黑云母同时存在时不同花岗岩类型在实际矿物石英(Q)－碱性长石(A)－斜长石(P)三元图解的不同位置。IAG＝岛弧花岗岩类，CAG＝大陆弧花岗岩类，CCG＝大陆碰撞花岗岩类，POG＝后造山花岗岩类。RRG＝与裂谷有关的花岗岩类，CEUG＝与大陆的造陆抬升有关的花岗岩，OP＝大洋斜长花岗岩。Ⅰ＝石英碱性正长岩；Ⅱ＝石英正长岩；Ⅲ＝石英二长岩；Ⅳ＝石英二长闪长岩；Ⅴ＝石英闪长岩；Ⅵ＝英云闪长岩：奥长花岗岩；Ⅶ＝花岗闪长岩；Ⅷ＝花岗岩；Ⅸ＝碱性花岗岩。不同构造环境岩石类型大致可归纳为以下认识：(1)IAG为石英闪长岩、石英二长闪长岩、英云闪长岩和花岗闪长岩；(2)CAG为英云闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩(且A/P＜2.0)；(3)CCG为花岗岩(且A/P＜2.0)；(4)POG为花岗岩；(5)RRG显示有双峰式分布形式，其岩石为碱性花岗岩、石英碱性正长岩和石英二长岩；(6)CEUG为花岗岩(且A/P＞2.0)、碱性花岗岩、石英碱性正长岩和石英正长岩；(7)OP为英云闪长岩。 造山的IACCAGCCGPOG氧化硅的变化60－68单峰式62－76单峰式70－76单峰式70－78单峰式碱-钙指数钙性到钙-碱性钙-碱性钙-碱性到碱-钙性碱-钙性山德指数主要是偏铝质的偏铝质过铝质过铝质过铝质偏铝质过碱性(少量)Na2O/CaO(wt.%)～1.0～＜4.0～2.0-10.0～2.0-18.0Na2O/K2O(wt.%)～0.4-0.3～0.4-2.0～0.4-1.5～0.6-1.2MgO/FeO(T)(wt.%)0.3-0.850.10-0.500.05-0.60.02-0.30MgO/MnO(wt.%)12.0-28.02.0-38.02.0-45.02.0-18.0Al2O3/(Na2O+K2O(wt.%)＞1.5＞1.1＞1.10.9-1.4不同构造环境花岗岩类的地球化学特点非造山的RRGCEUGOP72－78双峰式71－77双峰式61－78单峰式碱性碱性钙性过铝质(少量)偏铝质过碱性过铝质(少量)偏铝质过碱性过铝质的偏铝质的～2.0-25.0～1.0-12.0～＜4.0～0.7-1.0～0.6-1.00.0-50.00.0-0.200.0-0.120.0-0.700.0-7.50.0-7.50.0-50.0＜1.15＜1.15＞1.0不同构造环境花岗岩在铝饱和指数图解上的位置利用主元素判别构造环境的流程图第一步：利用K2O-SiO2的二元图，区分OP和其余的花岗岩类K2O-SiO2二元图解，用于判别大洋斜长花岗岩(〇)和其它环境形成的花岗岩类(叉)第二步：用Al2O3－SiO2，FeO(T)/〔FeO(T)+MgO〕-SiO2，AFM和ACF图解区分第一组(IAG、CAG、CCG)、第二组(RRG、CEUG)和第三组(POG)的花岗岩类岩石。它们都有两个图解－a和b。图解a表示第一组和第二组花岗岩类的分析资料，图解b则表示第三组花岗岩类的资料。第二步1：Al2O3－SiO2二元图解：(a)第一组(IAG＋CAG＋CCG)(叉)与第二组(RRG－CEUG)(〇)的区别。(b)第三组(POG)的数据分布。第二步2：FeO(T)/〔FeO(T)+MgO〕-SiO2二元图解：(a)第一组(IAG＋CAG－CCG)(叉)与第二组(RRG＋CEUG)(〇)的区别。(b)第三组(POG)的数据分布。第二步3：(Al2O3－Na2O-K2O)-〔FeO(T)〕-(MgO)三元图解：(a)第一组(IAG＋CAG＋CCG)(叉)与第二组(RRG＋CEUG)(〇)的区别。(b)第三组(POG)的数据分布。第二步4：(Al2O3－Na2O-K2O)-〔FeO(T)＋MgO〕-CaO三元图解：(a)第一组(IAG＋CAG＋CCG)(叉)与第二组(RRG＋CEUG)(〇)的区别。(b)第三组(POG)的数据分布。第三步：1.判别组内不同花岗岩类型，其步骤如下：根据Al2O3/(GaO+Na2O+K2O)(A/CNK)(克分子值)的比值区分CCG与IAG＋CAG。CCG的A/CNK值不会小于1.15，而IAC＋CAG则一般小于1.05。假若A/CNK比值是介于1.05－1.15之间的，那么就不能对CCG和IAG＋CAG二者作出判别。2．用TiO2－SiO2二元图解可以判别RRG和CEUG。RRG比CEUG具有更高的TiO2值。但在TiO2－SiO2图解上二者所占的区域有一些重叠。第三步TiO2－SiO2二元图解。RRG(〇)与CEUG(叉)的区别Maniar的五组图解实例1东昆仑－唐古拉山花岗岩形成的构造环境判别图利用本方法判别花岗岩构造环境的实例圆圈为玉树岩带，实心圆为阿尼玛卿岩带，三角为巴颜喀拉岩区，星号为东昆仑岩带实例1－2东昆仑(CAG)巴颜喀拉(POG)阿尼玛卿(CAG)玉树带(CCG)实例2美国大陆中部元古代花岗岩类构造环境的判别实例2－2不是非造山的，而是POG的WolfRiver岩基构造环境的判别实例3美国大陆中部元古代花岗岩类构造环境的判别圣·福·郎索斯山岩基构造环境的判别实例3－2不是非造山的，而是POG的实例4Arbuckle山花岗岩类构造环境的判别(不是碰撞而是IAG或CAG)第三节后碰撞(post-collision)构造环境及其识别标志提出的背景1998年召开的《后碰撞岩浆作用》国际花岗岩会议上，Liegeois提出后碰撞构造环境和相关术语。几乎所有与会者都同意将后碰撞单独划分出来，自此之后，国外已掀起研究后碰撞构造环境思潮，对一些术语作了规定。后碰撞(post-collision)构造环境及相关术语的定义1.碰撞作用是指两个或多个“大陆”板块最初的主碰撞，以大型逆冲断层和高压变质作用为特征。2.“post(后)”是指其时间比碰撞作用要晚，但仍与碰撞作用有关系的构造作用。这就将碰撞事件本身与海洋关闭以后的时间更长的、板块会聚作用区别开来。从这种意义上来说，后碰撞时期通常开始于一个陆内环境——主海洋已关闭了——但沿巨大剪切带仍然有大量水平方向块体的运动，这就排除了与板内环境的相似之处。西藏和东南亚是现代后碰撞的例证。后碰撞(post-collision)构造环境及相关术语的定义3.板内环境是指只有到该地区存在一个单一的旋转极以及由一个单一的板块组成才开始的构造作用。4.后碰撞到板内阶段的转变标志着造山阶段的结束，所以板内阶段的开始被称作后造山（post-orogenic）阶段。后碰撞造山的构造特点：后碰撞环境是一个复杂的时期，该时期包括了诸如沿剪切带的大规模运动、合拢(docking)、岩石圈拆沉作用、小型海洋板块的俯冲以及裂谷的生成等。因为这些事件包括持续的或间歇性的伸展体制，因此各种类型的岩浆作用都发生在这个环境中。后碰撞岩浆作用共同特点是：(1)从数量上来说主要是钾质的，特别是高钾钙碱性花岗岩其次为栏玄粗岩。强过铝质和碱性-过碱性的花岗岩类可能是巨量的，但是，是相当分散的；(2)岩浆作用通常沿大型剪切带或断裂带定位，或与沿大型剪切带的大量水平运动相关；(3)后碰撞岩浆源是由先前的俯冲和碰撞期间产生的，不论它位于地壳内部还是在岩石圈/软流圈地幔中。而且，这个岩浆源通常包含有大量的新生(Juvenile)组份，不是地幔的就是新形成的火成岩地壳或者是沉积岩。后碰撞岩浆作用有时包括一些强过铝质花岗岩类，并经常以硅过饱和和碱性－过碱性岩浆作用出现而结束，这预示着更平静的板内时期的来临。后碰撞作用与造山期关系的示意图后碰撞花岗岩的判别标志(1)岩石化学特点后碰撞花岗岩岩石化学特点，主要是高钾钙-碱性系列到碱性系列的花岗岩类岩石，强过铝质花岗岩类，其中前者占主导地位，有时会出现少量橄榄玄粗系列的岩石。(2)产状及分布特点后碰撞作用导致地壳规模的大型剪切带形成，以切割早期或同碰撞期的逆冲及褶皱构造为特点，大规模后碰撞花岗岩往往沿着这些剪切带分布。后碰撞花岗岩的判别标志(3)源岩特点源岩含有大量的初始地壳成分，具地幔和新生地壳双重特征。在花岗岩上侵过程中常常受到源区以外物质的混染(如老地壳的混染)，更增加了其复杂性。这些特点用Sr、Nd同位素示踪均能反应。后碰撞花岗岩实例－－Tuarey地盾花岗岩不同种类岩石主元素和微量元素的投影图A．SiO2－K2O；B．SiO2＞68%的主元素分类图；C．K2O－Na2O－3﹡GaO三角图；D．对Zr+Nb+Ce＋Y－FeO/MgO分类图第四节后碰撞强过铝花岗岩(SP)的构造环境及其判别标志一、强过铝花岗岩(SP)的定义过铝质花岗岩类是指Al2O3克分子超过CaO、Na2O和K2O克分子数总和的岩石。一般用铝饱和指数(ASI)表示岩石铝质的程度。过铝花岗岩定义为Al2O3/(CaO＋Na2O＋K2O)或“A/CNK”克分子比超过1，强过铝(SP)花岗岩A/CNK的比值≥1.1。偏铝质花岗岩A/CNK﹤1。﹤1.在矿物成份包含高铝的原始相，如白云母、堇青石、石榴石、电气石、红柱石。2.构成过铝花岗岩的岩石很多为浅色花岗岩(根据含镁铁质的成份＜5%的定义确定)，一些为狭义花岗岩、花岗闪长岩，甚至有一些英闪石。3.SiO2的浓度一般来说＞67wt%,原始的87Sr/86Sr＞0.706，原始的εNd＜-2，δ18O＞＋9.5‰。基本特征4.由深熔作用产生，往往成大岩基型式产出。5.过铝质花岗岩和改造型花岗岩不等于S型花岗岩。只有强过铝花岗岩才是S型花岗岩(我国扩大化了)S型花岗岩类是特殊类型的CPGs。过铝质花岗岩类既包含包括S型花岗岩在内的CPGs，而且还包含MPGs。基本特征二、SP花岗岩的构造环境以往认为是同碰撞的早期地壳收缩与堆叠的阶段形成的。现在研究发现，大量的原先认为碰撞SP花岗岩很多是后碰撞的，它们是在地壳加厚达到最高值以后才定位的。例如，海西造山带的SP花岗岩是在与碰撞有关的中压（Barrovian）变质事件之后侵位的，与晚期的高温/低压区域变质作用以及伸展和走-滑断层运动有关。(判别标志)欧洲的阿尔卑斯山脉，在45-35Ma的与主碰撞有关的高压区域变质作用之后，在33-25Ma之间形成SP花岗岩，这些花岗岩是褶皱作用以后沿着Periadriatic-Insubric走滑断层体系侵位的，它们通常被描述成“后碰撞的”。实例1在高喜马拉雅，后碰撞SP花岗岩是在24-14Ma之间定位的，刚好是在约50Ma高压变质作用高峰期之后以及在快速抬升及折返开始阶段侵位的。在大约相同的时间内，在西藏高原的北部少量的橄榄玄粗岩/超钾质火山岩和SP花岗岩形成，是在由伸展作用引起的崩塌过程中形成的。因此，高喜马拉雅SP花岗岩是在与地壳增厚有关的碰撞作用很晚的时期才形成。实例2(判别标志)三、后碰撞强过铝花岗岩的类型(按Sylvester)后碰撞作用环境由于地壳加厚程度和岩浆底侵程度的不同，可分高压和高温两种后碰撞类型，相应地其SP花岗岩也可以分为两种类型：高压型和高温型SP花岗岩。高压型SP花岗岩是指在“高压”碰撞过程中由超厚地壳（>50Km）的后碰撞折返作用形成的。因为在同碰撞期地壳变厚过程中，其中的K、U和Th放射性蜕变加热作用产生了小到中等的、冷的（<875℃）含高Al2O3/TiO2比的SP花岗岩熔融物。高温型Sp花岗岩是“高温”碰撞中岩石圈发生拆沉作用与热软流圈的上涌，使有关的地壳发生深熔作用，形成大规模的、热的（8750C）含低的Al2O3/TiO2比的SP花岗岩熔融物，结果形成了高温型强SP花岗岩。后碰撞SP花岗岩产生在厚的、高压造山带(A)以及薄的、高温造山带（B）中的示意图。形成后碰撞花岗岩的造山带类型四、后碰撞SP花岗岩的化学成份特征1.大多数侵入体A/CNK值在1.1~1.4之间(A图)2.大多数侵入体FeOt+MgO+TiO2总量﹤2wt%，与大量的Sp花岗岩为淡色花岗岩一致(反比关系)五、如何判断后碰撞SP花岗岩源区的成分和形成温度1.利用CaO/Na2O比值判断源区成分根据实验研究发现，不同类型源岩生成的SP花岗岩，其CaO/Na2O比值极其不同，其中泥岩生成的SP花岗岩的CaO/Na2O比砂屑岩低，一般小于0.3。根据实验的和天然的SP花岗岩成份的比较结果1.由泥质岩产生的熔融物具有低的CaO/Na2O(﹤0.3)2.由砂屑岩产生的熔融物具有低的CaO/Na2O(﹥0.3)3.对于已知源区来说，较热的，大规模部分熔融体其Al2O3/TiO2比起比较冷的、小规模的部分熔融体低得多。SP花岗岩Al2O3/TiO2比值常常随CaO/Na2O比值降低而增加不同造山带源岩判别结果2.利用CaO/Na2O与SiO2和FeOt+MgO+TiO2关系判断物质来源图解CaO/Na2O低的（<0.3）和高（>0.3）后碰撞SP花岗岩侵入体SiO2与FeOt+MgO+TiO2(wt.%)的图解结论1.高的SiO2(﹥71wt%)和低的FeOt+MgO+TiO2(﹤4％)Sp既有高的也有低的CaO/Na2O，为混合型。2.低的SiO2(﹤71％)和高的FeOt+MgO+TiO2(﹥4％)Sp花岗岩仅含高的CaO/Na2O，为砂屑岩。3.高的SiO2(﹥71％)和低的FeOt+MgO+TiO2(﹤2％)Sp仅含低CaO/Na2O，为泥质岩。利用Al2O3/TiO2比值判断SP花岗岩形成温度SP花岗岩Al2O3/TiO2的比值反映SP花岗岩熔融物的相对温度，是宏量SP花岗岩形成温度的一个重要指标，比值越低，其形成温度越高。如果由泥质岩和砂屑岩派生出来的SP花岗岩中具有高Al2O3/TiO2比的那些岩石，是在更低的温度下生成的。利用Rb-Sr-Ba系统的比值判断SP花岗岩源区与熔融温度1.Rb/Sr随Rb/Ba增长的线性关系CaO/Na2O高(﹥0.3)Sp具有较低的Rb/Sr和Rb/Ba2.页岩比杂砂岩具有较高的Rb/Sr和Rb/Ba比两种主要过铝花岗岩类类型的判别 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 及其成因不同情况下的CaO/Na2O对Al2O3/TiO2的图过铝花岗岩的分类2按巴尔巴林提出的成因观：它们强烈反映的是地壳部分熔融的条件和其成因，而不是来源性质决定的。1.含白云母过铝质花岗岩类(MPGs)，(过铝质二云母二长花岗岩类)2.含堇青石过铝质花岗岩类(CPGs)(含堇青石的过铝质英云闪长岩到二长花岗岩)含白云母过铝花岗岩类(MPGs)特点1.成分：接近花岗岩最小熔融体成分，主要由淡色花岗岩组成(由富含长石和钠质斜长石的、含镁铁矿物不到5％)。2.特征矿物：岩浆相白云母(粒粗、自形；没有被其它矿物包裹，或不规则地包裹；有光学屡变环带；有次要和主要熔融面、生长结构；黑云母、磷灰石和锆石包裹体平行白云母晶面的特征性分布；富含Ti、Na和Al，贫Mg和Si)。3.形成巨大深成岩体。含白云母过铝花岗岩类(MPGs)特点4.包体少，只有岩体边缘有一些包体；5.产状定位在横推型或迹掩型的韧性剪切带中一，如高喜山花岗岩定位在主中央迹冲带上；6.成因：由“湿”深熔作用产生；7.演化程度：岩浆分异作用以过铝性的快速到极速增强为标志，即随着分异作用进行，过铝性大大增强。含堇青石过铝质花岗岩类(CPGs)特点1.成分：主要由英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩组成；2.特征矿物：岩浆相堇青石(有一些岩体不存在)，通常为自形柱，一般因发生“块云母化”而转变成次生白云母和绿泥石；3.虽然构成巨大深成岩体或岩盘，但以深熔杂岩体产出；4.包体：丰富包体，包括暗残体和镁铁质微粒包体，其中某些包体可能代表受到改造的源岩；5.产状：多数定位在造山带核部中深成变质杂岩中6.成因：“干”深熔作用产生，由底侵或拆沉提供热；7.演化程度：由富含黑云母英云闪长岩到二长岩组成，并且朝很酸性岩石演化，随着分异作用进行，过铝性略有增经(4,5,6)B.由富含堇青石花岗岩类构成，随着分异作用进行，过铝性大大减弱(1,2,3)含堇青石过铝质花岗岩类(CPGs)特点典型过铝质花岗岩类组合的演化判别标志野外产状特征矿物岩石组合含白云母过铝质二云母二长花岗岩(MPGs)呈巨大深成岩体侵入白云母淡色花岗岩类、二云母花岗岩，包体少含堇青石的过铝质英闪岩到二长花岗岩(CPGs)以深成岩体或岩盘式深熔杂岩体产出堇青石(含大量黑云母)英闪岩、花岗闪长岩和二长花岗岩包体多，包括暗残体和镁铁质微粒包体类型两种过铝质花岗岩类的成因MPGs与CPGs花岗岩特征明显不同两种主要过铝质花岗岩类的判别标志分异作用过铝性构造环境成因分异演化程度最高过铝性随分异作用大大增强，并以快速或极快速度变化产在地壳加厚的横切造山带的横推断层或者逆掩型的韧性剪切带中，由地壳加厚热引起的深熔作用形成的地壳岩石“湿”的深熔作用和岩浆的结晶分离作用产生的分异演化程度不如MPGs过铝性随S型花岗岩分异而大大降低或略有升高产在地壳减薄地区，由地幔源岩浆底侵或贯入使地壳发生熔融形成的地壳岩石发生“干”的深熔作用产生的大陆碰撞(地壳增厚)剪切或逆冲断层带上地幔沉积和火成地壳岩石含水流体幔源岩浆“湿”深熔作用部分熔融“干”深熔作用二云母淡色花岗岩花岗岩类加厚拉伸在碰撞事件中导致形成二云母或者含堇青石过铝质深熔花岗岩类的岩石成因模式(解释见正文)Bt－黑云母；Cd－堇青石