(西北大學 地質(zhì)學系 陜西 西安 710069)
Loiselle和 Wones[1]在1979年最早定義了 A型花崗巖,即堿性(alkaline)、貧水(anhydrous)和非造山(anorogenic)的花崗巖,以三個英文單詞的首字母“A”命名,但是和物質(zhì)來源無關(guān)。Bonin于2007年又將“A”擴展為堿性(alkaline)、貧水(anhydrous)和非造山(anorogenic)。礦物以堿性礦物和石英為主,但是長石含量特別低,巖石具有晶洞構(gòu)造、文象結(jié)構(gòu),屬于生源淺成型花崗巖。后來則包括了堿性花崗巖、鉀長花崗巖、弱過鋁甚至強過鋁巖石。
80年代后學者們總結(jié)的A型花崗巖地球化學特征如下[2]:①SiO2的含量>其他類型巖石的含量;②富含Si、Na、K元素,貧Ca、Mg、Al元素;③(K2O+Na2O)/Al2O3和FeO/Mg含量高;④富Rb,Th、Nb、Ta、Zr、Hf、Ga、Y等高場強元素;⑤Eu顯著地異常,Ga/Al值高。其中第一個特征對于判別A型花崗巖相當重要。
花崗巖分類法中最常用的是ISMA分類法[3]。Chappell和 White[5]等認為,S型花崗巖是從沉積母巖得到的,而從火成母巖中分離出來的則為 I型花崗巖。加上目前經(jīng)常討論的 A(alkaline,anorogenic和 anhydrous)型和較為少見的 M(Mantle derived)型,組成M、I、S、A型花崗巖體系。
ISMA四種花崗巖類分類對比如表1所示。前任總結(jié)的A型花崗巖并不代表典型的源區(qū)性質(zhì),I型花崗巖的源巖是基性巖漿巖,S型花崗巖多為沉積,M型花崗巖則為幔源。
表1 ISMA四種不同類型的花崗巖
Collines、Creaser[5]等均對該巖石做過詳細的研究并且也提出自己相應(yīng)的觀點。國內(nèi)對A型花崗巖研究最早的是福建魁歧巖體。張旗[6]等認為 A型花崗巖最重要的地化特征就是富 SiO2、K2O而貧Al2O3、Sr、Ba、Eu,REE的分布有明顯的富 Eu異常。而汪洋等[7]認為A型花崗巖最實質(zhì)的特征是富鐵貧鎂,它們是形成于相對還原而高低溫梯度下的花崗巖類。
花崗巖的深熔地殼論認為花崗巖是地殼成因。賈小輝[8]曾對A型花崗巖的成因模式做了較系統(tǒng)的總結(jié)。根據(jù)其來源可以分為四大類:幔源、殼源、殼幔混源、地殼火成巖以及一些小類。
(1)幔源:①堿性巖漿分異產(chǎn)生殘留的A型花崗質(zhì)熔體;②拉斑質(zhì)巖漿極度分異或者底侵的拉斑玄武巖低度部分熔融;③巖石重熔分異形成堿性花崗巖。
(2)殼源:①巖石經(jīng)部分熔融抽取了I型花崗質(zhì)巖漿之后,麻粒巖殘留物質(zhì)再次部分熔融;②地幔巖漿底侵加熱下地殼巖石熔融;③受地幔揮發(fā)粉稀釋作用的下地殼巖石熔融。
(3)殼?;煸矗孩籴T磯A性巖漿與地殼物質(zhì)相互作用生成正常巖巖漿區(qū),正長巖巖漿進一步分異或與地殼物質(zhì)混染;幔源、殼源巖漿的混合作用。
(4)地殼火成巖直接熔融。
Ga/Al圖是識別A型花崗巖最常用的方法就是[9]。主要依據(jù)是Ga/Al比值對主量元素和微量元素。該圖的缺點是A型花崗巖不一定都是富Ga,I型和S型也未必不全是貧Ga。一般將A型花崗巖判別圖與REE聯(lián)用才能更加精確地判別A型花崗巖,具體如圖2所示。在微量元素分布圖上,Sr、Ba、Ti、P是強烈虧損的,而 REE圖里 Eu的虧損看起來更強烈,Yb一般較小高,但是也可以略低(<1*10-6)。
圖1 A 型花崗巖判別圖(據(jù)Whalen et al.,1987)
圖2球粒隕石標準化的REE圖和原始地幔標準化的微量元素蛛網(wǎng)圖(標準化數(shù)值據(jù)Taylor and McLennan,1985)
雖然A型花崗巖整體上處于拉張環(huán)境中,但不是處于拉張環(huán)境之下的花崗巖都是A型花崗巖。在最初的“非造山(anorogenic)”指的就是“板內(nèi)裂谷型拉張環(huán)境”。肖慶輝[10]等認為在經(jīng)過碰撞、后碰撞之后,進入板內(nèi)演化的開始階段可以稱作“后造山”階段,因此,“非造山”和“后造山”拉張環(huán)境有一定的共性。由此我們認為“非造山”應(yīng)該包括板內(nèi)裂谷拉張環(huán)境和后造山期拉張環(huán)境。
(1)A型花崗巖作為花崗巖中的特殊類型,它的定義從最初的堿性、貧水和非造到后來的板塊緣型、過渡型、板內(nèi)型;在地化上以富SiO2、K2O貧Eu、Ba、Sr、Ti和P等元素為特征,和源巖無關(guān)。
(2)A型花崗巖在成因上以幔源、殼源、殼?;煸礊橹?,識別它可綜合Ga/Al圖和REE圖進行判別
(3)張應(yīng)力對A型花崗巖的形成影響較大??傊?,它以獨特的地化特征和構(gòu)造意成為花崗巖中研究最詳細的一個分支。