01 南寧斑環貿易有限公司稅務(環斑花崗巖的成因類型)

環斑花崗巖的分類意見

長期以來，元古宙、非造山一直作為環斑花崗巖的基本特征。經常被人稱為經典的環斑花崗巖是就指發育在芬蘭的中元古宙古老地臺邊緣，并具A型花崗巖特征的維堡花崗巖，所以環斑花崗巖也稱維堡巖(Wiborgite)。20世紀后半期的研究表明，環斑花崗巖在造山與非造山之間似乎是連續出現的(Ram?和Haapla，1995，1996)。秦嶺-昆侖造山帶中的環斑花崗巖就是在造山作用之后不久出現的，它們發育環斑結構，具有A型或I-A型花崗巖過渡特點，形成并定位于后碰撞和后造山環境。這與典型元古代、非造山(A型)環斑花崗巖有相同之處，也有不同之處，即相同或相似的結構、相近或略有不同的巖石地球化學特征(A型或I-A型過渡)和截然不同的構造環境。但它們與烏拉爾別爾佳烏什及巴西造山帶環斑花崗巖有更多的相同或相似性。

Zavarritsky(1937)首先報道了在烏拉爾造山帶發育有環斑花崗巖，之后在巴西等地的島弧中亦發現了環斑花崗巖，中國在著名的秦嶺造山帶和東昆侖造山帶也發現了環斑花崗巖，這樣使我們不得不對原有的定義進行思考，并提出造山型環斑花崗巖的概念(盧欣祥，肖慶輝等，1996，1999，2003)。最早稱為造山帶型環斑花崗巖。當前的研究證明，世界上不僅存在非造山型的環斑花崗巖，而且也確實存在有造山型環斑花崗巖，這種花崗巖就實實在在地產在造山帶中，成為造山帶的組成，而不是產在板內或地臺中，是造山帶不同構造演化階段侵位的。除此之外，在我國華南及川西還報道有燕山期的環斑花崗巖(鄭基儉，2001;彭松柏，2002;程浩，2002)。因此，根據環斑花崗巖產出的大地構造位置及與造山帶的關系可以把環斑花崗巖分成兩類，他們的主要特征如下。

1.非造山型(穩定區)環斑花崗巖

以芬蘭、歐洲的環斑花崗巖為代表，如維堡(Wiborg)、沙廠等巖體，其主要特征為:

(1)產出構造背景:地臺邊緣的斷裂帶或裂谷帶(沙廠)，屬穩定區。為當時陸殼異常厚大的板內環境，這是最直觀，最本質的特征。環斑花崗巖形成時間和先期造山運動的時間有很大的時差(150～250Ma或更大)，生成之后再無發生造山運動，顯然是非造山環境。

(2)時代:中元古代，1.76～1.5Ga，最強烈時為1.6Ga。

(3)巖石類型及成因類型:巖石類型為二長巖、紋長二長巖、紫蘇花崗巖等。巖石成因類型為A型花崗巖。

(4)巖漿性質:屬高鐵高鋁-準鋁的鉀質(高K)花崗巖漿，微量元素以高Ti、Zn、Pb、Zr、Ce、Ba、Th、U等為特征。暗色礦物富鐵，黑云母為羥鐵云母。

(5)巖石組合及雙峰式巖漿作用:最典型的是奧長環斑花崗巖和斜長巖組合，也只有中元古代才有這種組合。在中元古代出現斜長巖曾被稱為斜長巖事件，無論地質歷史最早階段，還是更晚階段都沒有斜長巖-環斑花崗巖的直接類似物，證明了這種巖石形成環境的特殊性，此外也有環斑花崗巖和輝長巖、輝長蘇長巖、閃長巖類的組合。這些基性巖石都產于環斑花崗巖內或附近，呈巖脈、巖墻，小巖體(與環斑花崗巖相比)。與酸性環斑花崗巖一起成為組成雙峰式巖漿作用的兩個端元。

(6)環斑結構及卵球狀鉀長石含量:元古宙環斑花崗巖環斑結構發育，斑晶含量很高，并呈卵球狀及球狀，具人們共知的特征性紅色，大小2～4cm，大小間雜的分布。卵球鉀長石分有奧環和無奧環兩種。典型巖體幾乎全部都是卵球長石(如維堡巖體)。但維堡巖體那種特征的紅色環斑花崗巖在世界僅僅是一個特例。

(7)巖體規模:巖體規模很大，維堡巖體大陸出露16000km2，加上海中的面積可達30000km2，Салммн巖體也在10000km2以上。

2.造山型環斑花崗巖

(1)構造環境:產在造山帶中，這是此類環斑花崗巖最基本，最直接的特征，如巴西的島弧、烏拉爾造山帶(別爾佳烏什)，秦嶺-昆侖造山帶中的環斑花崗巖巖體(沙河灣、老君山、塔塔楞、哈拉達烏等)，它們與板塊俯沖帶的關系密切，二者形影不離，有的就產在其中，它們形成于造山帶崩塌的構造階段，是造山帶由擠壓造山作用向后造山拉張作用轉折的環境，代表了造山作用的終結。

(2)時代:不限于元古宙，古生代、中生代都有產出，秦嶺-昆侖造山帶所產即是。

(3)巖石類型及成因類型，巖石類型主要要有黑云角閃二長巖、正長花崗巖、二長花崗巖等;巖石成因類型既有A型，也有I-A過渡的類型。

(4)巖漿性質:巖石為準鋁、富堿、貧鐵的高鉀鈣堿性花崗巖，暗色礦物富鎂，黑云母屬鎂質黑云母，這是與非造山花崗巖的顯著區別之一。巖石富集Th、Ba、Ce、Zr、Ta等元素，虧損Rb、Sr、Y及Pb、Nd等元素。

(5)巖石組合及雙峰式巖漿作用:巖石組合為環斑花崗巖+輝長巖，環斑花崗巖+閃長巖，沒有世界典型環斑花崗巖的斜長巖+環斑花崗巖組合。基性巖成脈狀，巖墻狀或小侵入體狀(老君山)共同組成雙峰式巖漿作用。

(6)環斑結構:昆侖的環斑花崗巖與世界環斑花崗巖相同，堿性長石為球狀，具奧環和無奧環兩種。但是，昆侖及柴北緣的環斑花崗巖主體幾乎全為環斑—球斑鉀長石。

但秦嶺的環斑花崗巖的環斑結構總體發育不如世界元古宙發育，且含量少，如秦嶺的環斑花崗巖的環斑鉀長石含量為5%～10%(沙河灣)，25%～30%(老君山)，環斑長石除卵球狀之外，還有自形、半自形的。

(7)巖體規模:巖石規模較小，從幾十千米到幾百千米，最大的塔塔楞巖體也只有1000km2左右。

最近見有燕山期環斑花崗巖的報道，研究者們認為它們是具有環斑結構的環斑花崗巖，如湖南白馬巖體(洪大衛與鄭基儉通信及鄭基儉在宜昌面告，2001)，廣東十萬大山地區及川西(程浩等，2002)等地的巖體，巖體時代為燕山期，川西的巖體位于松潘-甘孜造山帶中，時代為70.4±3.8，67.55±0.1Ma(U-Pb)，對于燕山期的這些環斑花崗巖產出的地質背景及所表征的地質意義，當需進一步進行研究，但是在秦嶺地區燕山期(140～100Ma)，出現不少A型花崗巖，它們代表了陸內條件下和拉張作用有關的地質事件。華南報導的燕山期花崗巖有無上述情況尚不得而知。

至于那些僅在巖體局部幾平方米甚至十幾平方米范圍內所見具有不典型的環斑結構的花崗巖，與造山帶中其他花崗巖類似，本文暫不把它們列入環斑花崗巖中。

環斑結構的成因

1.環斑結構成因研究的一些觀點

環斑結構是環斑花崗巖所特有的典型結構，是鑒別環斑花崗巖的主要標志，環斑結構的成因一直是巖石學家感興趣但仍未能解決的問題之一。這種特殊的巖石結構自100多年前Sedoholm首次描述以來，一直吸引著人們。目前認為環斑結構的形成主要涉及巖漿演化過程中物理化學條件的改變，已提出的可能機制有以下幾種:

1)出溶作用(Sylvster，1962;Key＆Wright，1982;Dempster＆Hotton等，1991;Dempster et al.，1994)。由于溫度的降低，鈉質的斜長石從堿性長石中出溶出來，并遷移到堿性長石的邊沿形成了環斑結構。

2)巖漿上升時壓力和水含量的變化(Elders，1968;Whitney，1975;Stull，1978;Nekvasil，1991;Eklund＆Shebanov，1999;Elliott，2001)。壓力的很小變化都能改變長石的穩定區域，使堿性長石或斜長石分別成為主要的結晶相，依次結晶導致長石環斑結構形成。如壓力減小，可引起堿性長石和石英結晶區縮小，而斜長石結晶區擴大，優先結晶，在堿性長石巨晶邊緣形成斜長石外殼。另外，巖漿上升中的排氣(去氣)作用也能使斜長石的穩定區擴大，在堿性長石巨晶邊緣結晶形成斜長石外殼(Cherry和Trembath，1978);地幔流體進入到環斑花崗巖巖漿中形成的不混溶作用也能導致環斑結構的出現(Lyakhovich，1992)。此外，中國學者也提出了一些成因解釋，如高鉀、高黏度巖漿中鉀長石呈卵球狀晶出，被斜長石包圍成外環(趙崇賀，1964);富鉀巖漿同化片麻巖捕虜晶吸附于鉀長石外圍(葛文春，1991)，但最為著名和有代表性的是鄧晉福(1987)利用Q-Ab-Or-Ho體系的相圖對芬蘭環斑花崗巖的解釋。

3)巖漿的混合作用和同化混染作用(Wark＆Stimac，1992;Hibbard，1981;Bussy，1990;Stimac ＆ Wark，1992;Salonsaari，1995)。Stimac ＆ Wark(1992)以及Wark＆Sti-ma(1992)提出了環斑結構形成的巖漿混合模式，認為巖漿的混合可以導致巖漿成分的改變，形成不平衡的環斑結構，如芬蘭南部的Jaala-Iitti巖體(Salonsaari，1995)。

由此可見，環斑結構可以有不同的機制形成，不同的巖體其環斑結構的成因也可能不同。

以上幾種機制從不同的角度說明在巖漿作用過程中，由于溫度或壓力或組分等的改變，破壞了巖漿系統的原有物理化學條件，而進入了一種新的物理化學條件，從而導致了環斑結構的出現，如出溶作用主要是由于溫度的降低，鈉質的斜長石從鉀長石中出溶出來，并遷移到鉀長石的邊沿形成了環斑結構;再如巖漿的混合導致了巖漿成分的改變，形成了不平衡的環斑結構。因此，環斑結構主要反映了巖漿演化及結晶過程中的物理化學條件。這些機制中哪個在環斑結構中起主要作用，還要根據具體的巖體而言。如對芬蘭Wiborg巖體的研究，認為該巖體中環斑結構是在溫度改變不大，而壓力有明顯改變的條件下形成的(Elliott，2001);芬蘭南部的Jaala-Iitti巖體及其他巖體的環斑結構是巖漿混合的產物(Salonsaari，1995)。

然而，上述機制并不能解釋所有的環斑結構成因問題。如出溶作用不能解釋堿性長石的卵球狀形態和奧—中長石外殼以及多層外殼;巖漿混合對Wiborg這樣巨大均勻的巖基來說也較困難(Romo和Haapala，1995)，用Q-Ab-Or-H2O體系的相圖雖然很好地解釋了一些環斑花崗巖的成因，但其理論基礎是同源巖漿演化，在巖漿混合作用條件下，同源巖漿演化理論可能就會遇到一定的困難。

2.環斑結構的成因

(1)溫度的變化是環斑結構形成的重要原因。對環斑結構的成因研究主要是從壓力變化條件來探討的，壓力的變化可以導致環斑結構的形成(Nekvasil，1991;Elliott，1999)。而本書通過礦物溫度計和壓力計的估算及研究顯示，壓力并沒有明顯的改變，而溫度變化明顯。

根據礦物溫壓的計算結果，秦嶺梁和老君山巖體中環斑結構是在壓力為2.95～1.84kb，溫度由低到高的變化過程出現的，如堿性長石巨晶形成的溫度為669～770℃，斜長石外殼形成的溫度為840.4～1009℃;沙河灣巖體也是在壓力改變不大、溫度有明顯改變的環境中出現的，如堿性長石巨晶中角閃石形成的溫度為610～715℃，壓力為1.2～2.9kb，斜長石外殼形成的溫度為638～730℃，壓力為0.2～1.6kb。由此可見，在秦嶺環斑結構中環斑的內核和外殼是在基本相同的壓力條件下形成的。環斑結構的形成主要與溫度的改變有關。

(2)基性巖漿底侵作用導致巖漿溫度升高。巖漿結晶演化過程中，溫度是從較高向較低演化。但環斑花崗巖則是逐漸升高的，較為合理的解釋則是以基性包體為代表的高溫基性巖漿注入到酸性巖漿，從而引起巖漿房溫度的異常升高。巖漿混合一方面改變了巖漿的溫度條件，另一方面也

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