中国不同岩石类型花岗岩类元素丰度及特征

第7讲花岗岩类及相关岩石

以冀西石湖金矿麻棚岩体为研究对象,分别对斑状花岗岩、花岗闪长岩及石英闪长岩的岩石化学成分、微量元素及稀土元素进行了系统测定。岩体的sio2平均含量为67.77%,略低于同处一个构造岩浆岩带的ne端紫荆关王安镇石英正长岩体(68.78%)。麻棚岩体稀土元素总量较高,介于136.41×10-6~167.45×10-6之间,稀土元素配分曲线为右倾斜型。lree/hree比值介于12.50~18.75之间,平均16.07,属轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型。综合麻棚岩体岩石学、微量元素及稀土元素特征研究认为,麻棚岩体的成因类型为ⅰ型花岗岩。

研究区花岗岩类广泛发育，除西南部外，测区各处均有分布。岩体以岩基或岩株状产出，区域上受北东向、北北东向构造控制，基本沿北东、北北东向展布。

淡色花岗岩具有相对窄的sio2变化范围(70.5%～75.5%),且相同sio2时淡色花岗岩具有相对高的al2o3(>13.5%)含量和相对低的tfeo+mgo含量(<2.5%).这些岩石化学特征反映了淡色花岗岩较普通花岗岩具有较低的熔融温度和较少分离结晶作用影响.据此,提出有效区别淡色花岗岩与普通花岗岩的al2o3-sio2和tfeo+mgo-sio2判别图.本文报道了蚌埠地区荆山-涂山-蚂蚁山侏罗纪花岗岩侵入体的主要元素组成,并通过对比其与高喜马拉雅淡色花岗岩的矿物学和岩石化学特征,判定蚌埠荆山-涂山-蚂蚁山岩体为一淡色花岗岩带.蚌埠淡色花岗岩的mg#值较低,与高喜马拉雅淡色花岗岩类似,指示其源区为华南俯冲陆壳在地壳深度、低温脱水熔融的成因.

根据对澳大利亚东南部拉克兰褶皱带的研究，查佩斯和怀特划分了两个不同的花 岗岩类的岩石类型，称为i型和s型。i型花岗岩岩浆是由火成岩（igneous） 源岩部分熔融形成。s型花岗岩岩浆是由沉积岩（sedimentary）源岩经部分熔 融形成。sn矿化与s型花岗岩关系密切，mo矿物与i型花岗岩关系密切。 石原舜三根据花岗岩中有无磁铁矿，分为磁铁矿系列和钛铁矿系列，与i型和s 型基本相当。磁铁矿系列的特点是有磁铁矿（0.1-2%体积分数）、钛铁矿、赤铁 矿、黄铁矿、榍石、绿帘石等。黑云母中fe3+/fe2+和mg/fe2+比值均高；含有 斑岩cu-mo矿。钛铁矿系列的特点是有钛铁矿（<0.1体积分数）、磁黄铁矿、 石墨、白云母、黑云母的fe3+/fe2+和mg/fe2+比值均低；伴生云英岩型sn-w 矿床。 按生产原因及位置的不同可以分为i、

花岗岩的岩石特征 花岗岩是应用历史最久、用途最广、用量是多的岩石也是地壳中最常 见的岩石。花岗岩一般为浅色多为灰、灰白、浅灰、红、肉红等。化 学成分特点是含sio265fe2o3、feo、mgo一般2cao3。矿物成分主 要为硅铝浅色矿物为主铁镁暗色矿物较少。硅铝矿物主要为碱性长石 正长石、微斜长石、歪长石、石英、酸性斜长石约占85其中石英含 量大于20。铁镁矿物含量15以下一般为35比较常见的为黑云母、 角闪石。副矿物有锆英石、榍石、磷灰石、独居石等。当花岗石中斜 长石的数量增加时就逐渐过渡为花岗闪长岩或石英闪长岩而当石英 数量减少时并保持碱性长石数量不变则过渡为正长岩。岩石呈细粒、 中粒、粗粒等粒状结构或似斑状结构一般深色矿物自形程度较好长石 次之石英自形程度不好。浅成岩多具斑状结构平均2.7g/cm3孔隙度 一般为0.30.7吸水率一般为0.150.4

将各种化学元素的丰度集合视为一组丰度序列,首次将分维数(盒维数)应用于研究中国花岗岩类的化学元素组成及演化特征。原理上,分形的遍在性源于随机性的遍在性,分维数的取值可表征丰度序列的内部结构性及演化的方向性,为矿产资源勘查提供重要信息;实践上,以观测元素相容性序列为基础分析其地球化学行为,采用盒维数以不失观测变量的整体性。详细探讨了分维数与成岩序列上的演化趋势或分异程度与研究对象地球化学特征间的相互关系及作用机制,据以解释为何在组分、时间与空间上同属花岗岩类却呈现出截然相异的成矿专属性与含矿性;确立了从频数特征角度探讨化学元素组成研究的新思路。研究结果表明:中国花岗岩类化学元素在丰度序列演化中均存有某种形式的结构性演化,即在组成、时间及空间上的有序结构,传统的(对数)正态分布模型难以描述其频数规律。然而,累加(差)的频数却是服从分形分布的,分维数与聚类分析的结果十分接近,且其递减序列可作为研究体系演化程度的判据,具有相当重要的地球化学意义。

花岗岩类的主要接触类型 一、岩体与围岩的接触关系 （一）急变接触 1、沉积接触 （1）上覆沉积岩层中无接触变质，产状和形态未受干扰； （2）深成岩体与上覆沉积岩之间有古风化壳或侵蚀面，在上覆沉积岩底部 的沉积物中带有该深成岩体的砾石或某些矿物碎屑； （3）上覆沉积岩层理平行于接触面； 2、断层接触 （1）接触带上有断裂标志，如挤压、破碎痕迹、擦痕、糜棱岩带、片理化 带及断层角砾岩带等现象； （2）破碎同时伴随有重结晶作用、各种热液蚀变、甚至矿化； （3）深成岩体中的叶理、线理、脉岩或矿脉也都可被断层切断； （4）接触界线一般平直，围岩可切割深成岩体中不同岩石单元或不同的岩 性带。 3、侵入接触 （1）深成岩体的内接触带常发育较细粒的冷凝边或冷凝带； （2）岩体内或与围岩接触处的围岩俘虏体； （3）有岩枝或与深成岩体有成因联系的脉岩、矿脉等穿入围岩； （4）某些深成岩体的边部发育有流动构造

吉黑东部花岗岩类分布广泛,形成历史漫长,岩石类型齐全.按成因类型划分,以i型为主,a型次之,s型较少,m型极少.各类型花岗岩副矿物组成具有明显特点,因此可以利用副矿物和其组合特征作为划分花岗岩成因类型的判别标志.

用花岗岩的全岩化学成分对格尔木-额济纳旗地学断面内各个地体花岗岩的岩石组合,岩石化学特征及构造类型进行了分析与对比,从北山地区到祁连地区花岗岩的酸度和铝饱和度均有增加的趋势。

造山后与后造山构造阶段是碰撞造山的后续阶段。大别造后山与后造山花岗岩类为晚侏罗世—早白垩世岩浆活动的产物,其岩性以高钾钙碱性系列为特征,高场强元素较地壳而言相对亏损,较造山后相对富集;造山后花岗岩类岩性以碱性—钙碱性系列、准铝质为特征,高场强元素较后造山类花岗岩类相对亏损。后造山与造山后花岗岩类高场强元素的差异与流体中卤族元素的还原性与氧化性、岩浆源区以及矿物相有密切的关系。

通过对东南沿海不同成因类型的花岗岩磁性特征进行统计分析,表明由于源岩物质的不同,不同成因类型花岗岩的磁性差别很大,深源物质越多,磁性越强,反之则磁性越弱。根据磁性的强弱变化来判断其成因类型,对于东南沿海地区航磁资料的地质解释以及相关的地质研究、指导找矿等都具有重要的地质意义。

在中国南方亚热带季风气候条件下,自中、上新世以来的夷平面及其深厚的花岗岩风化壳在后期不同程度构造抬升—下切过程中,造成许多中国特有的花岗岩地貌类型,如黄山和三清山等处的花岗岩峰林、石林、造型石、风动石等。本文讨论了中国花岗岩风化壳和地貌的时空演化规律,提出地貌发育年代与中、上新世广布的夷平面的密切关系,以及在不同抬升背景下,花岗岩地貌与风化壳的关系。并可据此推算不同山地的抬升幅度,沿海仅抬升约200m,向内地逐渐增大,到南岭或大别山、伏牛山则达到约1600～2000m。

对海南岛内不同地貌单元、不同土壤剖面花岗岩类砖红壤中稀土元素的组成特征及其分异规律进行了研究。结果表明,海南岛花岗岩类砖红壤中稀土元素的总量平均值∑ree偏高,达426.96μg/g,轻、重稀土元素分异明显。不同地貌单元间稀土元素总量平均值均分异明显,表现为中部山地>低山丘陵>台地平原;各土壤发生层中稀土元素含量从母质层→淀积层→淋溶层逐渐降低;海南岛花岗岩类砖红壤属弱-中等eu亏损,δce变异程度较大,平均值近于无异常。

十万山盆地处于太平洋域、特提斯域、印支板块与华南板块交汇部位,构造演化与岩浆作用相当复杂。海西期花岗岩显示造山环境特点,其形成与云开地块向西汇聚挤压、钦防海槽关闭有关。中三叠世末,izanagi板块北移引发云开地块向北西推挤碰撞,致使印支期花岗岩具有汇聚造山花岗岩特征。燕山期岩体显示造山环境,其形成可能与izanagi板块快速向北西汇聚欧亚东缘以及冈瓦纳汇聚欧亚大陆联合控制有关。研究区花岗岩同属于过铝质花岗岩,它们轻稀土富集,(la/yb)n=8.07～14.50,负铕异常明显(δeu=0.48～0.56),且rb,th,ce和sm显现正异常,k2o,ba,ta,hf相对亏损,具有陆壳重熔源区特点。燕山期石英正长岩具有幔源特点,铕正异常明显(δeu=1.50～1.64),轻、重稀土丰度均低于花岗岩,nb含量较高。这些花岗岩与正长岩的蛛网模式均一致指示造山型花岗岩构造环境。

桂北摩天岭和元宝山地区广泛发育花岗岩类岩石。岩石地球化学研究表明,该区花岗岩类岩石具有相对富硅、钾,贫钠、钙,富集轻稀土以及ba、sr、eu亏损的特征。岩石属于碱性-钙碱性高钾花岗岩,其分离结晶作用强烈,是岩浆演化至晚阶段的产物。对岩石的成因分析表明,该区花岗岩类岩石是在扬子板块与华夏板块以及个别小型岛弧地体的碰撞造山作用下形成的后造山花岗岩类。

胶东西北部地区发育有不同类型的花岗质岩石。研究表明,这些花岗质岩石是经胶东群在不同的物理化学条件下熔融形成。本文利用热力学计算公式及有关实验资料,说明不同花岗质岩石形成时的t、p、fo_2、f_(h_2o)。

花岗岩类区地质调查方法 三、花岗岩类区地质调查方法 我国花岗岩类岩石分布十分广泛，其出露面积达850550km2，约占岩浆岩 出露总面积的86.5%，下面主要介绍花岗岩类分布区地质调查方法。 (一)花岗岩类岩体剖面的测制 岩体剖面的测制是在花岗岩类发育区最基本的工作方法之一。剖面应选择 在出露较好、露头基本连续、垂直岩体内部构造线、接触关系清楚且构造简 单的地段。花岗岩类岩体剖面研究的目的可以解决花岗岩类岩体不同组合类 型、岩体之间和内部的接触关系，划分出单元和归并超单元；可以了解每一岩 石单元内部的岩性变化情况及超单元内部的同源演化序列的变化情况；建立 侵入的相对序次；查明岩体与围岩的接触关系以及岩体形成时代、岩体的变 形构造及就位机制等。通过对剖面的详细采样，还可以获得单元、超单元的岩 石学、岩石化学、矿物学、地球化学、成岩温度、含矿性等方面有价值的资 料。更重要的是通

花岗岩类接触关系简介

花岗岩类野外鉴别

大别造山带存在中侏罗世花岗质岩浆活动,相关花岗岩类在成分上与准铝质岩一致,其锆石u-pb与全岩rb-sr年龄为174~161ma。这些岩体主要属于造山带中下地壳深部熔融、侵入之产物,具有晚造山挤压型花岗岩的特点。岩体出露面积与剥露深度的区域变化,主要与后期强烈的热窿伸展差异改造作用有关。大别造山带晚造山期的挤压环境,还控制合肥盆地前陆挤压阶段(中侏罗世–晚侏罗世早期)以及南北两侧逆冲推覆构造的发育。西太平洋汇聚特性的急剧变化(侏罗纪末),是促成大别山造山根突发性拆沉事件以及区域伸展机制取代晚造山期挤压作用的根本原因,推测这种晚造山期挤压环境大致结束于~160ma,即造山根突发性拆沉作用发生之时。

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