花崗巖形成的大地構造環境

摘 要：花崗巖的成因和大地構造環境之間具有密切的聯系，前人針對花崗巖形成時的構造環境也展開了詳細的研究，文章在前人研究的成果上，通過討論花崗巖和大地構造的成因聯系、花崗巖的構造成因分類以及花崗巖的類型和其對應的大地構造的模式這幾方面，對花崗巖的大地構造環境進行初步的歸納。

關鍵詞：花崗巖；大地構造環境；成因

引言

通過研究花崗巖形成的大地構造環境以及其出露的大地構造位置，對認識花崗巖的成因具有重要的作用，利用一定的地球化學方法可以初步判別花崗巖形成的大地構造環境[1]。許多地質學者針對花崗巖形成的大地構造環境展開了研究。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造時期的花崗巖時，利用了Rb-Hf-Ta三元圖。Barbarin在花崗巖形成的構造環境的判別方面做了很多的工作，他根據花崗巖類的巖石性質、礦物種類、地球化學特征等，將其劃分成七種類型，每種類型都對應有各自的地球化學環境及源區。

1 花崗巖與大地構造的成因聯系

Barker D.S.認為巖漿是由地幔或地殼部分熔融產生的，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生的熱能并不能夠產生熔融作用。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作用，或者是由斷裂、俯沖等的構造作用所產生的能量使巖石達到高溫狀態產生了熔融；第二種是構造抬升或者貫入而產生的降壓作用；第三種是變質作用中固相線較低的物質組分發生變化；不同期次的巖漿作用都會保留各自的地球化學特征。

Peive A.B.等通過研究花崗巖與地殼演化之間的關系，將地殼的演化過程劃分為大洋、過渡時期和大陸三個階段。近年來Wickham S.M.通過研究東比利牛斯裂谷的變質作用，認為在類似于大陸裂谷的這種高溫低壓的構造環境中，同樣也可以形成花崗巖。在裂谷環境中，上地幔中的熱物質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。在此基礎上，何國琦等人通過研究提出了關于地殼演化過程的五階段模式[3]。

2 花崗巖的構造成因分類

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

（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地塊的島弧環境中。

（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造模式

隨著板塊理論的日趨成熟，許多地質學家嘗試將花崗巖和板塊運動兩者聯系起來開展研究，因而出現了造山型花崗巖和非造山型花崗巖這種分類方法。Chappell White認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，通常產出在大陸板塊內部張性構造區[5]。

馬丁和皮溫斯基通過研究火成巖的化學成分與構造環境之間的關系，提出利用巖石的分異指數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，得出了同樣的結論，并指出判別巖體的構造性質時也可以將巖石中的標準鈣長石分子與它的鈣堿性指數作為參數。

Harris等人在劃分花崗巖時，采用了微量元素判別圖解。相對于常量元素，微量元素是一種更為靈敏的示蹤劑，因此，對構造環境的判別也更為可靠。

Pitcher總結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幔或俯沖到火山弧之下的洋殼的母巖漿。A型花崗巖的產生既和地盾區的裂谷有關，也和造山帶的深成活動有關。S型花崗巖的產生既可以和大陸碰撞帶有關，也可以和克拉通之上的韌性剪切帶有關。I型花崗巖的形成可能經歷了兩個過程：大洋板塊在向另一板塊俯沖的過程中，由于兩個板塊之間的相互運動使溫度升高，導致巖石中的暗色礦物發生脫水作用，從而使上覆楔形區的巖石發生部分熔融，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 結束語

花崗巖本身形成時的大地構造環境就是非常復雜的，而在漫長的地質時期中所發生的各種地質作用，又進一步增加了判別其形成時的大地構造環境的難度，因此在使用圖解法進行判別的時候經常出現一些誤判或者是多解的問題。就中國的花崗巖的成因來講，由于所處的大地構造環境較為復雜，而且斷裂帶發育廣泛，構造控制多樣，拉伸構造也都有其各自的特點，各期的變質作用以及各地區的花崗巖系列也都有所不同。

參考文獻

[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]何國琦，韓寶福，李茂松.論地殼成熟度及其在大地構造研究中的意義[A].北京大學地質系主編.巖石圈地質科學[C].

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

[5]鄭濟林.花崗巖的成因及其形成的大地構造環境[J].華東地質學院學報，1986，9（2）：104-115.