过铝质长英质岩类
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发布时间：2022-04-24 01:35
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时间：2022-05-13 00:13
（一）过铝质花岗岩类
1.基本特征
过铝质花岗岩的特征矿物为白云母、堇青石、石榴子石、黄玉、电气石、尖晶石、刚玉和铝硅酸盐矿物等，黑云母常见，氧化矿物主要为钛铁矿、重钽铁矿，副矿物还包括磷灰石、锆石和独居石。通常全岩的CNK＞A＞NK，A/CNK＞1。当A/CNK≥1.1时，为强过铝质，属于典型的S型花岗岩。该类岩石的（87Sr/86Sr）i一般介于0.7050～0.7200之间，εNd（t）值远小于0。大多数过铝花岗岩色率较低（一般小于5），也可称为淡（浅）色花岗岩类。通常，在过铝质花岗岩中极少见到纯成分的白云母，一般是白云母－钠云母固溶体（或为含FeO、MgO的绿鳞云母固溶体，包括多硅白云母），统称为白云母固溶体。
2.种属划分、代表性岩石及产出形式
过铝质花岗岩在世界上分布广泛，如在我国的华南、喜马拉雅山，东南亚、澳大利亚拉克伦褶皱带和西欧海西褶皱带等地都有大量出露。尽管过铝质花岗岩类型和成因多样，但主要的、最常见的是含白云母过铝质花岗岩类（MPGs）和含堇青石过铝质花岗岩类（CPGs）两种类型（Barbarin，1999）。过铝质花岗岩大致对应于S型花岗岩和少量A型花岗岩，如Anderson（1983）曾报道过含白云母的过铝质A型花岗岩。现将两种主要的过铝质花岗岩的判别标志归纳于表9－4中。
表9－4 两种主要过铝质花岗岩类的判别标志
（据Barbarin，1999）
◎含白云母过铝质花岗岩类（MPGs）：主要由长英质富白云母的淡色花岗岩和二云母花岗岩组成。最特征的矿物为原生白云母，它是MPGs中的一种岩浆结晶的矿物相，颗粒粗大，具清晰自形形态。晶体没有被诸如钾长石或堇青石（其中的白云母是由固相线之下蚀变所形成的分解产物）等任何矿物包裹或不规则地包裹，存在光学娄变环带，出现次要和主要熔蚀面、生长结构以及黑云母、磷灰石和锆石包裹体的特征性分布（通常平行于白云母晶面）。与固相线之下的白云母相比，岩浆成因的白云母富含Ti、Na和Al，而贫Mg和Si。这些长英质富白云母的淡色花岗岩或二云母花岗岩常含电气石、石榴子石和独居石。岩体中岩浆成因的包体少见，但可见围岩捕虏体或冷凝边碎块，很少见到残留体。少数二云母花岗岩可产于变质岩中，并含有残留体类包体。
在许多造山带中，含白云母过铝质花岗岩类通常呈巨大的深成侵入体或岩基形式产出，例如喜马拉雅的马纳斯卢峰深成岩体、西欧海西造山带或苏格兰加里东造山带中的几个深成岩体群，在澳大利亚拉克伦褶皱带和北美西部科迪勒拉造山带也有这种类型的岩体产出。该类花岗岩主要定位在横推型或逆掩型的韧性剪切带中，如高喜马拉雅过铝质花岗岩就定位在*逆冲带 上。
◎含堇青石过铝质花岗岩类（CPGs）：由英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩组成，含有大量黑云母。镁铁质成分通常比MPGs多。堇青石与矽线石、稀少的红柱石和一些小片原生白云母伴生，是CPGs花岗岩类的鉴别特征。堇青石可大量出现，且常以自形柱状产出，有时也会因发生 “块云母化” 而转变成次生白云母和绿泥石，但大都具有岩浆矿物的特征。在比较特殊的情况下，则以由堇青石和石英组成的结核或团块产出。富黑云母的含堇青石花岗岩和花岗闪长岩也含电气石、石榴子石和独居石。通常在CPGs中多见由富云母残留体组成的包体及镁铁质微粒包体。该类花岗岩深深扎根于高级变质岩石中，或者与这些岩石伴生形成深熔杂岩体。澳大利亚东南部的拉克伦褶皱带中的S型富堇青石花岗岩是这一类型的代表。法国*地块的海西构造带以及其他地区贫堇青石的钾长石斑状花岗岩和花岗闪长岩也属于这种类型，它们常与石英闪长岩（暗色花岗闪长岩）伴生。
CPGs通常构成侵入深成岩体，还可作为深熔杂岩体产出。在拉克伦褶皱带，S型花岗岩类侵入深成岩体和岩基延伸范围很大。
3.岩石成因和构造环境
过铝质花岗岩的成因机制主要有以下几种：(1)岩浆的产生与过铝质源岩相关（即泥质源岩经深熔作用生成过铝质岩浆）；(2)过铝组分（至少是其中之一部分）来源于岩浆与泥质围岩的反应（即同化混染作用起因）；(3)准铝质－弱过铝质岩浆经结晶分异派生出过铝质岩浆；(4)部分过铝花岗岩是晚期岩浆或岩石与热液流体相互作用的产物。此外，实验研究表明，玄武岩在5×108Pa下发生H2O饱和熔融形成了过铝质熔体（Beard ＆ Lofgren，1991），这表明，过铝质岩浆也可由准铝质源区经深熔作用形成。因此，过铝质岩浆的产生并非只取决于源区成分，还受深熔条件的制约。
MPGs和CPGs常出现在同一造山带中。Chappell ＆White（1992）认为，拉克伦褶皱带中较稀少的二云母淡色花岗岩代表了S型花岗岩类中演化最充分的岩石。在西欧，二云母淡色花岗岩非常丰富，对MPGs和CPGs关系的详细研究表明，即使它们有着几乎相同的年龄，但仍可以根据截然的接触关系和侵入关系而将其区别开。MPGs和CPGs很可能在同一地球动力学事件中形成，也有可能来自于同一源区，但它们是同一岩浆系列的不同成员。Wyllie（1977）的实验结果表明，二云母花岗岩是在比含堇青石的花岗岩更高的水逸度条件下结晶的。对含堇青石的花岗岩类来说，熔体中的初始水含量一般不超过4％，只有当水含量升高到7％～8％时，才能结晶出白云母。因此，形成MPGs的大规模原生岩浆必须含有大量的水，这些水可以由地壳中集中的流体提供，并为其开辟大型推覆带或剪切带的通道。在碰撞事件中，地壳增厚将促使沉积岩和火成岩接近于熔融温度，而诱发部分熔融作用发生的热可由底侵于地壳或注入地壳中的幔源岩浆提供，所导致的干” 深熔作用形成过铝的英云闪长质至二长花岗质岩浆，结晶出铝质的贫水至不含水的矿物，如堇青石。在CPGs中，幔源组分可作为稀少的镁铁质微粒包体保存下来，它们与富云母的残留包体共存。水等流体可由使其富集的深部地壳提供，所导致的 “湿” 深熔作用将形成淡色花岗质至二长花岗质岩浆，结晶出铝质的富水矿物，如白云母（图9－9）。
图9－9 含二云母或含堇青石过铝花岗岩类的岩石成因模式（据Barbarin，1996）
过铝质花岗岩除可形成于陆陆（陆间或陆内）碰撞造山环境以外，还广泛分布于与碰撞后的走滑、伸展断裂及地壳隆升有关的环境中，即既有*碰撞型，也有造山后隆升、晚造山、后造山、非造山、活动*边缘等不同类型（Pitcher et al.，1993）。Sylvester（1998）则认为，绝大多数与碰撞有关的强过铝花岗岩（SP）都是“碰撞后” 的。如欧洲海西造山带广泛分布的340 ～300Ma的强过铝花岗岩，其侵位年龄几乎都晚于与碰撞早期有关的中压（巴罗型）变质事件，而与碰撞晚期高温/低压区域变质作用和拉伸、走滑断裂运动有关。除了碰撞过程中的地壳加厚，陆内俯冲可以为过质铝花岗岩浆的产生提供热量外，加厚地壳的伸展塌陷、岩石圈拆沉或*地壳的超深俯冲作用及上地幔软流圈均可以为其提供热源。此外，过铝质A型花岗岩的发现及过铝质花岗岩与富碱侵入岩组合的确定，表明岩浆底侵、板片断离、岩石圈对流减薄等机制都可能为过铝质花岗岩浆的形成提供热源和动力学条件。
（二）过铝质长英质熔岩
过铝质长英质熔岩在自然界中的分布比过铝质侵入岩少得多。该类岩石通常由增厚地壳的部分熔融形成。此外，在*弧的环境下也有少量产出，且以英安岩为主。过铝质流纹岩，斑晶成分可为高温型β－石英、正长石、斜长石、黑云母、堇青石、红柱石、石榴子石等，且以堇青石、红柱石、石榴子石等富铝矿物为标志。有时也可见到斜方辉石斑晶。标准矿物中均出现刚玉分子。化学成分上，富硅、碱质及铝，贫铁、镁和钙。玻利维亚锡矿带是世界上一个大的强过铝火成岩省，区内出露了巨量长英质过铝火山岩，这些火山岩与锡成矿作用密切相关。岩石类型包括红柱石流纹岩、堇青石流纹岩等，这些过铝质长英质火山岩源于含石墨的铝质壳源岩石的部分熔融作用（Morgan et al.，1998）。
