孔星蕊 王曉東
關鍵詞:花崗巖;成因分類;構造演化;地質環境
1. 花崗巖研究的重要意義
作為大陸地殼的重要組成的花崗巖[1],其形成與陸殼的構造演化有著緊密的聯系,要對陸殼構造演化過程及進程有所探究,對花崗巖的研究是必不可少的,同時要想研究現在不同種類花崗巖的物質組成與地球化學特征,對于板塊構造的認識必須要透徹。因此對其構造演化的研究可以揭示花崗巖的特征這一思路的正確性也就不言而喻了。花崗巖的形成還與多種金屬礦床的形成有著緊密的聯系[2],因此對于花崗巖的研究也具有現實的經濟意義。
2. 我國花崗巖研究現狀
自1993年美國提出大陸動力學計劃,闡明花崗巖的成礦是由地幔軟流圈向地殼輸入物質所控制的,得到了國內外學者的一致認同,花崗巖在中國的分布廣泛且種類多樣,是研究花崗巖與板塊構造過程的重要場所。
隨著現代科學技術在花崗巖研究過程中的應用,在野外調查研究工作過程中也逐漸呈現范圍更廣、研究更精細、內容更豐富的趨勢。我國在花崗巖的野外研究上主要分為三個階段:1950-1970年,全國進行了1:20萬比例尺的掃描測量工作,對我國領域內的各種花崗巖類型及形成時代有了大致的全盤認知,并確定了花崗巖的大致形成過程和基本地質特征,對相關巖漿活動和陸殼演化過程有了初步的探究;1980-1985年,各大高校及相關研究機構團隊加入了研究,對前期所獲得的成果進行了系統總結;1985年至今,這一階段加強對花崗巖成因機制和巖漿演化方面的研究,開展了1:5萬區域調查項目的研究,對花崗巖依據巖石譜系單位等級體制進行了劃分與填圖。近年來,隨著國內范圍內1:20萬區域地質調查的完成與1:5萬區域地質調查的逐步推進,我國在花崗巖的研究方面取得了重大的進步與第一手資料。
3. 花崗巖的分類
花崗巖的研究自然要討論其分類問題,直到二十世紀四五十年代之后,地球化學與室內實驗室模擬技術的發展逐漸浸入到花崗巖的研究領域中[3],才真正開始對花崗巖的系統研究[4]。自上世紀70年代以來,Chappell等(1974)提出了S型和I型花崗巖分類,這是基于物質來源而對花崗巖進行的分類方案[5],其依據是從成巖物質的來源出發。并沒有考慮到構造環境等方面因素的影響。Ishihara(1977)提出了依據環境條件劃分的磁鐵礦系列和鈦鐵礦系列花崗巖, Loisella等(1979)提出了A型花崗巖的概念。它的提出標志著花崗巖的成因分類研究開始與大地構造環境相結合,M型花崗巖是幔源巖漿的產物。20世紀70年代,隨著研究技術與科技的進步,人們開始將花崗巖的形成與地殼深部的甚至地慢的物質組成聯系起來,將花崗巖劃分為“幔源型”、“殼源型”和“混合型”。我國學者徐克勤團隊提出了花崗巖成因類型的重要構想,并以成巖物質來源為依據將花崗巖劃分為同熔型、陸殼改造型和幔源型3個類型,影響了對花崗巖分類的研究思路。
近年來學者注意到巖石圈拆沉、玄武巖漿底侵作用對花崗巖形成的影響。王德滋等在1999年建立花崗巖的構造巖漿組合 [6]。將花崗巖的構造-巖漿組合區分為五類:俯沖(B型俯沖)消減型構造-巖漿組合;碰撞型(A型俯沖)構造-巖漿組合;陸緣伸展減薄型構造-巖漿組合;陸內斷裂拗陷(類裂谷)型構造-巖漿組合;裂谷型構造-巖漿-組合。
對于花崗巖的分類至今也并沒有一個很系統的分類方案。通過幾十年的不斷實踐,以巖漿源區性質區分的ISMA是目前最常用的花崗巖成因分類方案。
4. 花崗巖的未來研究趨勢
自美國提出大陸動力學計劃以來,國內對大陸動力學的重視程度不斷提高,多數學者都認為花崗巖形成需要能量的輸入,而板塊構造理論便能夠很好的解決這一問題。同時精準的定年技術的發展,為研究花崗巖演化提供了重要的方法。對于花崗巖以后的研究,地質學家們認為要將巖石地球化學、實驗研究、模型檢驗等方面與花崗巖的研究相結合并與多學科研究與實際意義相結合。同時將花崗巖的研究置于更加宏觀的地質環境中。對于其分類原則,大多數學者認為要有利于加深人們對花崗巖的野外特征、成因、形成環境以及地球動力學背景的理解。而其研究趨勢是一個系統的綜合性體系,他需要綜合礦物學、巖石學、地球化學以及大地構造等方面的專業知識與技能,而這一相互借鑒及融合的過程是很艱難的,這就需要我們進行更加深入及廣泛的研究才能實現了。
參考文獻:
[1]洪大衛. 花崗巖研究的最新進展及發展趨勢[J]. 地學前緣,1994(Z1):79-86.
[2]張穎. 云南個舊巖漿雜巖體年代學及地球化學[D]. 中國科學院大學,2013.
[3]Collins W J, Beams S D, White A J R, et al.Nature and origin of A-type granites with particular reference to Southeastern Australia[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1982, 80: 189-200.
[4]邵積東,王惠,安存杰等.大興安嶺北部地區晚侏羅世-早白堊世地層劃分有關問題的討論[J].地層學雜志,2005,29(增刊):573~578.
[5]魯倩, 孫景貴, 安久海,等. 吉林敦化松江河地區中生代似斑狀花崗巖成因和形成環境:元素、Hf同位素和鋯石U-Pb年代學證據[J]. 吉林大學學報:地球科學版, 2019, 49(3):17.
[6]張洪偉, 康磊, 趙春環,等. 西準噶爾夏爾莆巖體巖漿混合的地球化學證據[J]. 西北地質, 2011, 44(2):41-50.