碱质A型花岗岩的物质来源、成因与构造环境

摘 要：碱质A型花岗岩（简称AAG）是A型花岗岩的亚类之一。随着科技的发展，人们对AAG有了新的认识。本文讨论了其物质来源和岩石成因及构造环境的判别方法，指出对AAG的成因和地球动力学机制的认识目前还存在明显的分歧，须待进一步的深入研究。

关键词：碱质A型花岗岩；物质来源；岩石成因；构造环境

1979年Loiselle和Wones在GSA年会上提出了A型花岗岩这一术语，迄今为止，AAG作为A型花岗岩的亚类之一，各方面的研究都取得了很大的进展。本文主要就AAG的定义、物质来源、成因与构造环境等做一综述。

1 定义

A型花岗岩最早是由Loiselle和Wones（1979）提出来的，他们将A型花岗岩定义为碱性（alkaline）、贫水（anhydrous）和非造山（anorogenic）的花岗岩，以3个英文词的首字母“A”命名。碱质A型花岗岩（简称AAG）是A型花岗岩的亚类之一。目前对其还没有统一的定义，岩相学上，典型的AAG常见铁橄榄石、霓石、钠闪石等碱性暗色矿物。化学成分上，高硅富碱贫钙低镁，强烈富集REE和高场强元素HFSE、贫氯富氟而强烈亏损耐熔元素和Sr、Ba、P、Ti、Eu，高R1低R2以及异高的锆石和温度。

2 物质来源

评述和总结了国内外A型花岗岩的岩石学特征，指出目前被划归为这类的岩石至少包括非造山和造山两种环境的7种类型，即：①环状杂岩体中的碱性及准碱—准铝质岩类；②斜长岩—微纹二长岩—紫苏花岗岩和钾质（环斑）岩花岗岩类；③层状杂岩体中的酸性岩类；④正长岩—花岗岩类；⑤二长—正长花岗岩类；⑥碱长—碱性花岗岩类；⑦碱钙性花岗岩类。认为这些岩石的差异本质上反映出它们物质来源的多样性，亏损地幔、原始地幔、富集地幔、壳—幔和地壳物质是这些岩石的潜在源岩。而对于AAG的物质来源，目前普遍认为是壳—慢混源成因，Sr、Nd、Pb、O等同位素提供了最好的证据。AAG的ISr变化较大，∑Nd（t）- ∑Sr（t）图解上显示富集地幔趋势，Zr/Hf、Nb/Ta比值底，原始地幔标准化微量元素蛛网图上有明显的Nb亏损，Y/Nb、Yb/Ta比值高，具有岛弧玄武岩（IAB）亲缘性，以上种种事实都说明AAG是壳-慢混源的。

3 岩石成因

根据现有理论，无论是Collins等（1982）的残余源成因假说、Creaser等（1991）的无水部分熔融说，还是幔源碱性岩浆跟地壳反应的正长质衍生物再分异或正长岩浆进一步与石英质地壳岩石反应生成物，有一点是一致的：富钙斜长石的分离结晶，使残余岩浆演化为碱质A型花岗岩。针对以上残余源说和幔源说，吴富元等（2007）提出了不同的观点：其一：A型花岗岩是高温的。其二：碱性A型不可能是幔源岩浆分异而来，或来源于铁镁质源岩的部分熔融。鉴于AAG以上种种地球化学特征，苏玉平等（2005）认为AAG可以由与之伴生且同源的ALAG经过结晶分异作用形成。理论上成立不代表与实际相吻合，AAG的成因模式和实际证据还有待进一步研究和完善。

4 构造环境

花岗岩类根据构造环境可分为：岛弧花岗岩类（IAG）、大陆弧花岗岩类（CAG）、大陆碰撞带花岗岩类（CCG）、造山期后花岗岩类（POG）、与裂谷有关的花岗岩类（RRG）、大陆造陆抬升花岗岩类（CEUG）和大洋斜长花岗岩（OP）。其中IAG、CAG、CCG和POG被认为是造山花岗岩类，而RRG、CEUG和OP则为非造山花岗岩类。花岗岩类构造环境判别是根据主要元素的化学成分进行的。不同构造环境的花岗岩，其主要化学成分的组成不同，可以作出各种图解。

花岗岩主要是在拉张环境下形成的，挤压环境下形成的花岗岩可能性较小。现在普遍认为，虽然AAG形成的具体构造环境都是伸展、拉张体制，但所处的大的构造背景可以是伸展、挤压或剪切走滑。洪大卫等（1995）认为拉张规模和深度的差异是产生不同类型的A型花岗岩的重要原因。A型花岗岩属高温花岗岩，而碱质A型花岗岩又是其中温度最高的，那么它的热源又是怎么来的呢？研究发现，板块断离、拆沉作用引发的软流圈地幔上涌、对流减薄等，大陆壳伸展产生高的地温梯度以及岩浆结晶释放的热量都是AAG良好的热源。岩石圈减薄导致软流圈、幔源熔体运移、上涌，致使形成高地热梯度，上涌过程中，以地幔岩浆为主题，伴有地壳物质的加入。高温蕴含高动力，这也促使AAG成为高侵位岩体，常见晶洞构造和文象结构。

5 总结与展望

（1）根据现有资料，被作为A型考虑的花岗岩几乎囊括了除钙碱性和过铝质，或S和I型以外的各类花岗质岩石，它们可以出现于非造山以及造山期后两种环境。与原有的碱性和非造山概念相比，它们在岩石学类型和构造含义两个方面都存在扩大化的倾向。

（2）目前普遍认为碱质A型花岗岩为壳—幔混源成因，与富Ca斜长石的分离结晶有密切关系，但缺乏确切的地质证据。AAG可形成于各种大地构造背景，还应结合各种地球化学判别图解，采用综合的方法加以制约。另外，促使软流圈地幔上涌的动力学机制也有待进一步研究，有必要开展多学科的深入研究和相互融合。

参考文献

[1] 李之彤，何中甫.A型花岗岩的岩石学亚类及物质来源[J].地学前源，1998，5（03）：113-124.

[2] 洪大卫，王式洗等.碱性花岗岩的构造环境分类及鉴别标志[J]中国科学，1995，24（04）：418-426.

[3] P.D.Maniar，P.M.Piccoli，The tectonic environment of granite discrimination ：Mineraliam Deposita，1990，5（01）：323-328.

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