花崗岩結構和研究方法

⑴ 解析：花崗石的多種分類及其結構特點

花崗石由於成分形成復雜形成條件多樣，所以種類繁多，有多種的分類方式。按所含礦物種類分分為黑色花崗石、白雲母花崗石、角閃花崗石、二雲母花崗石等。按結構構造分可分為細粒花崗石、中粒花崗石、粗粒花崗石、斑狀花崗石、似斑狀花崗石、晶洞花崗石及片麻狀花崗石等。按所含副礦物分可分為含錫石花崗石、含鈮鐵礦花崗石、含鈹花崗石、鋰雲母花崗石、電氣石花崗石等。常見長石化、雲英岩化、電氣石化等自變質作用。
花崗岩結構緻密，抗壓強度高，吸水率低，表面硬度大，化學穩定性好，耐久性強，但耐火性差。花崗石呈細粒、中粒、粗粒的粒狀結構，或似斑狀結構，其顆粒均勻細密，間隙小(孔隙度一般為0.3%~0.7%)，吸水率不高(吸水率一般為0.15%~0.46%)，有良好的抗凍性能。花崗岩的硬度高，其摩氏硬度在6左右，，其密度在2.63g/cm3到2.75g/cm3之間,其壓縮強度在100-300MPa，其中細粒花崗岩可高達300MPa以上，抗彎曲強度一般在10~30Mpa。花崗岩常常以岩基、岩株、岩塊等形式產出，並受區域大地構造控制，一般規模都比較大，分布也比較廣泛，所以開采方便，易出大料，並且其節理發育有規律，有利於開采形狀規則的石料。花崗岩成荒率高，能進行各種加工，板材可拼性良好。還有花崗岩不易風化，能用做戶外裝飾用石。花崗岩的質地紋路均勻，顏色雖然以淡色系為主，但也十分豐富有紅色，白色，黃色，綠色，黑色，紫色，棕色，米色，蘭色等等，而且其色彩相對變化不大，適合大面積的使用。

⑵ 造山帶花崗岩構造類型劃分方法

在研究花崗岩成岩構造環境時，不同的學者提出了不同的構造環境類型的研究、判別方法和花崗岩構造環境分類方案。但這些關於花崗岩構造環境的研究和判別方法多注重於岩石化學成分，或者微量元素、稀土元素的圖解和分配型式，常產生多解性，甚至得出截然不同的結論。

實際上，花崗岩形成的構造環境是復雜多樣的，加之花崗岩漿成岩期及其岩漿後期熱液交代作用，甚至成岩後岩石經受的變形變質作用改造，不可避免地使岩石成分，尤其微量元素產生變化，導致岩石形成環境判別出現偏差。因此，單憑幾個元素的地球化學圖解來研究、判斷花崗岩構造環境是不夠的。

研究區地處早古生代被動大陸邊緣、晚古生代—中生代早期發生大陸裂解、中生代俯沖－碰撞造山和新生代陸內會聚－轉換－走滑造山等4個階段的構造演化，岩漿活動十分頻繁，形成了具有重要研究價值的裂解型、俯沖－碰撞型與後碰撞型及走滑型花崗岩類。顯而易見，研究區在不同地質時期、不同大地構造環境以及造山帶不同演化階段花崗岩均有分布，花崗岩形成的構造環境類型眾多。

肖慶輝，鄧晉福，馬大銓等（2002）從花崗岩岩漿的物質來源出發，對已有的20種最常見的花崗岩分類方法研究認為，不論判別標准與研究的地區如何，大多數分類都確定有殼源、幔源和混合源等3種物源的花崗岩類；Barbarin（1996）花崗岩分類集岩石組合、造岩礦物、岩石地球化學特徵於一體，共劃分7類不同花崗岩類型（表3-1），分別與殼源、幔源和混合源等3種物源的花崗岩類和相應的地球動力學環境對應。本書以採用B arbarin（1996）花崗岩類型劃分方案（表3-1），以及Maniar和Piccoli的關於造山的與非造山的花崗岩構造環境類型對四川西部花崗岩構造類型劃分和界定。

表3-1 Barbarin花崗岩類型及來源和地球動力學環境表

⑶ 花崗岩是什麼構造的

花崗岩，大陸地殼的主要組成部分，是一種岩漿在地表以下凝結形成的岩漿岩，屬於深層侵入岩；部分花崗岩為岩漿和沉積岩經變質而形成的片麻岩類或混合岩化的岩石，花崗岩主要組成礦物為長石，石英，黑白雲母等；因為花崗岩是深成岩，常能形成發育良好，肉眼可辨的礦物顆粒，因而得名；花崗岩不易風化，顏色美觀，外觀色澤可保持百年以上，由於其硬度高，耐磨損，除了用作高級建築裝飾工程，大廳地面外，還是露天雕刻的首選之材。

⑷ 花崗岩研究

近年來提出不少新的概念和工作方法，如對花崗岩的分類，在板塊學說的指導下，根據花崗岩起源有關成分的特點劃分為：I型花崗岩，源於地殼火成岩的熔融；S型花崗岩，源於地殼沉積岩的熔融；M型花崗岩，源於上地幔；A型花崗岩，源於地幔與地殼的結合部位等。

單個花崗岩體的大小是有限的，根據模擬實驗計算研究和實地調查資料，花崗岩侵入體的面積最大不超過80km²左右，即平均直徑約為15km。以往認為許多所謂的大岩基或大岩體，實際上是由許多這樣的侵入體組合而成的復式岩基，或「群居」岩體，或套疊式岩體。

一些大型的岩基不僅是由若干侵入體組合而成的復式岩體，而且這些侵入體的出現具有一定的序次，並在一定的區域范圍內保持相對穩定，在岩性和結構方面具有一定的相似性，可以合並成數量不多的幾種岩石組合，並且這些岩石組合在整個岩基的侵入順序中占據著一個特定的位置。在此基礎上，提出了劃分花崗岩類等級體制的概念，即像對待岩石地層單位那樣，把不同大小但具有相同岩性、結構、構造和形成時間特徵的侵入體劃歸為同一個填圖單元；把空間產出有聯系、某些特點相似、成因上有親緣演化關系的兩個以上單元又可歸並成一個超單元，這就是岩石譜系單位。

關於侵入岩的定位機制，國內外許多事例說明，早已存在的或與岩漿活動同時的區域構造是岩漿侵位、定位的最主要的控制因素。岩漿的自然浮力和上升趨勢相結合，形成不同的定位機制。通過對岩體構造要素的填圖，搞清楚岩體的構造型式，進而確定其定位機制。

在侵入岩區進行1：5萬填圖的主要目的是對岩基或所謂的大型岩體進行解剖，分解侵入體，建立填圖單元，建立岩漿岩侵入序列，劃分岩漿侵入事件，研究岩體的就位機制及演化規律，探討岩漿作用演化歷史以及侵入體與礦產的關系。

⑸ 花崗岩的分類及岩石礦物學特徵

1.花崗岩的分類

本次工作收集整理了早古生代花崗岩全岩化學分析43件(表5-8)，晚古生代-早中生代花崗岩全岩分析136件，連同本次的分析測試數據一起進行了CIPW計算，採用火成岩系列劃分的SiO₂-全鹼圖和K₂O-Na₂O圖等，以及LeMaitre(1989)的花崗岩分類命名圖對本區花崗岩進行統一分類命名。

由圖5-63和5-64可見，東昆侖西段祁漫塔格地區早古生代和晚古生代-早中生代花崗岩類主要屬於亞鹼性的鈣鹼性系列，在SiO₂-K₂O圖中(圖5-65)大多數岩石落到高鉀鈣鹼性區。在劃分花崗岩成因類型的K₂O-Na₂O圖中(圖5-66)，多數花崗岩落到A型花崗岩區，其次為I型花崗岩，也有少部分數據落到S型花崗岩區。因此可以認為，本區花崗岩包含三種成因類型，即以A型花崗岩為主，I型和S型花崗岩次之。在確定花崗岩種屬的QAP圖中，本區花崗岩主要屬於鹼長花崗岩、正長花崗岩、二長花崗岩、花崗閃長岩、石英二長閃長岩、石英閃長岩等。此外，本區還有輝長岩等基性岩牆或岩脈出露。這些基性岩脈/岩牆主要出現在造山旋迴的晚期，代表一種局部伸展或拉伸的構造環境，具有重要的構造意義。因此，在後面的岩石學描述中也將其包括在內。

表5-8 東昆侖西部祁漫塔格地區不同時期花崗岩的常量元素特徵

續表

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注:數據來源:D18～F1、C1-KMBY引自李光明等，2001;HST1～T3BH引自袁萬明，2000;B001-1～B011-3、K003-1～K008-2為本次工作數據，分析單位:中國科學院地質與地球物理研究所岩石圈與構造演化開放實驗室，分析方法:ICP-9000。其他樣品來自青海省地質調查院。

圖5-63 祁漫塔格構造岩漿岩帶早古生代、晚古生代-早中生代花崗岩的SiO₂-(Na₂O+K₂O)圖(據RickwoodP.C.等，1989)

圖5-64 祁漫塔格構造岩漿岩帶早古生代、晚古生代-早中生代花崗岩的AFM圖(據KunoH.，1968;IrvineT.N.，1971)(圖例同圖5-63)

圖5-65 祁漫塔格構造岩漿岩帶早古生代、晚古生代-早中生代花崗岩的SiO₂-K₂O圖(據LeMaitreR.W.等，1989)(圖例同圖5-63)

圖5-66 祁漫塔格構造岩漿岩帶早古生代、晚古生代-早中生代花崗岩K₂O-Na₂O圖(據Collins et al.，1982)(圖例同圖5-63)

圖5-67 東昆侖祁漫塔格地區早古生代花崗岩的QAP分類圖

圖5-68 東昆侖祁漫塔格地區晚古生代-早中生代花崗岩的QAP分類圖

2.花崗岩類主要岩石類型的特徵

(1)鹼長花崗岩

鹼長花崗岩在早古生代和晚古生代—早中生代兩個構造旋迴均有產出。其中早古生代的鹼長花崗岩已經發生了程度不同的變質作用，有些地方的岩石顯示了弱片麻狀構造，岩石基本為灰色、淺肉紅色，具似斑狀結構，塊狀構造。基質為中-中細粒花崗結構，似斑晶大小在0.7～2cm，最大的達6cm，主要由鉀長石(25%)、少量石英(5%)和斜長石組成。基質成分為斜長石(35%)、鉀長石(5%)、石英(25%)及黑雲母(5%)，粒徑變化大，在2～5mm之間。具片麻狀構造的岩石中礦物具定向排列。

晚古生代-早中生代的鹼長花崗岩主要形成於早二疊到晚三疊世，尤其晚三疊世最為發育。在卡爾卻卡、求勉雷克塔格、蘇海圖、野馬泉、冰溝、祁漫塔格山、口子山、石雪尖、喀雅克登塔格等地均有分布。岩石為灰色、淺肉紅色，中細粒花崗結構，塊狀構造，礦物粒徑變化大(在1～6mm之間)，成分為斜長石(30%)、鉀長石(40%)、石英(25%)、黑雲母(5%)及少量角閃石。斜長石呈半自形板狀、柱狀，發育雙晶，An28±;鉀長石為條紋長石;石英它形粒狀，充填在其他礦物空隙之間;黑雲母片狀，褐—亮黃色多色性顯著;角閃石呈柱狀，可見菱形切面，具深綠—淺綠色多色性，分布比較均勻(圖5-69、圖5-70)。

圖5-69 喀雅克登塔格早泥盆世鹼長花崗岩正交偏光，1.25×

圖5-70 卡爾卻卡晚三疊世鹼長花崗岩正交偏光，1.25×

(2)正長花崗岩/正長花崗斑岩

在早古生代和晚古生代—早中生代均有正長花崗岩/正長花崗斑岩出露。前者主要分布在恰得兒、十字溝、雙石峽、克其克孜蘇等地，岩石呈灰色、淺灰色，中細粒花崗結構或斑狀結構，局部地方見變余花崗結構，塊狀構造/弱片麻狀構造。礦物粒徑較粗，多在0.36～6.44mm之間，成分為斜長石(55%～58%)、鉀長石(6%～8%)、石英(25%～30%)、黑雲母(3%～6%)和角閃石(約2%)，副礦物為鋯石及微量磷灰石。斜長石呈板狀，發育環帶構造，環帶中心鈉黝簾石化比較明顯。鉀長石和石英為它形粒狀。在斑狀結構的岩石中，斑晶主要是鉀長石。有些地方岩石受動力變質而顯弱的定向或糜棱岩化、碎斑結構等。黑雲母和角閃石的綠泥石化非常強烈。

晚古生代—早中生代的正長花崗岩/正長花崗斑岩主要分布在寬溝、祁漫塔格山、景忍、多登、口子山、哈夏克里克得亞、卡爾卻卡、求勉雷克塔格、庫魯克彼捷里克等地。岩石為灰—淺肉紅色，似斑狀結構，基質為細粒花崗結構，塊狀構造。斑晶以鉀長石為主，含量約30%，大小在0.8～2.5cm之間;基質由斜長石、鉀長石、石英和黑雲母等組成(圖5-71)。

(3)二長花崗岩

相對而言，二長花崗岩數量較少，在土窯洞、東溝及伯克里克，恰得兒等地見少量早古生代二長花崗岩出露。岩石呈淺肉紅色、淺灰白色，粗粒-中粗細粒花崗結構為主，局部可見具糜棱結構，塊狀構造或弱片麻狀構造。礦物成分有斜長石(30%～40%)、鉀長石(30%～40%)、石英(23%～25%)和黑雲母(5%～7%)，以及少量不透明礦物。副礦物為綠簾石、鋯石及微量磷灰石。斜長石半自形板狀，聚片狀雙晶發育，An26～30，為更長石;鉀長石包括微斜長石和微斜條紋長石。鉀長石、石英為它形粒狀，黑雲母鱗片狀(圖5-72)。

圖5-71 卡爾卻卡晚三疊世正長花崗岩正交偏光，1.25×

圖5-72 伯克里克早泥盆世二長花崗岩正交偏光

晚古生代—早中生代的二長花崗岩分布在伯克里克、石雪尖、卡爾卻卡、祁漫塔格山及花海灘北東等地，岩石為灰白色、淺肉紅色、半自形-它形中粒結構，塊狀構造，局部發育弱的定向構造。其他特徵基本同早古生代的二長花崗岩(圖5-73)。

圖5-73 卡爾卻卡晚三疊世二長花崗岩正交偏光

(4)花崗閃長岩

早古生代的花崗閃長岩分布在土窯洞、十字溝、克其克孜蘇等地，岩石為灰色—淺肉紅色，中粗粒花崗結構或糜棱結構，塊狀構造或弱片麻狀構造。成分為斜長石(約45%)、鉀長石(15%～25%)、石英(約25%)、角閃石(3%～5%)、黑雲母(3%～5%)等。斜長石呈半自形板狀，An35，為中長石。鉀長石、石英為它形粒狀;角閃石為長柱狀、針狀，可見二組解理的菱形切面，多色性顯著;黑雲母呈鱗片狀。

晚古生代—早中生代的花崗閃長岩分布於灘北雪峰、土房子溝、西溝、祁漫塔格山、冰溝、阿尼亞拉克薩、巴音格勒呼都森、哈夏克里克得亞等地。岩石一般為淺灰白色—灰—深灰色，中粗-中細粒半自形粒狀結構，塊狀構造。由斜長石(58%～63%)、鉀長石(8%～12%)、石英(20%～22%)、黑雲母(6%～12%)、角閃石(3%)及少量榍石(1%)、磷灰石、磁鐵礦和鋯石組成。除石英的波狀消光非常顯著外，其他特徵與早古生代花崗閃長岩相似。

(5)石英二長閃長岩

早古生代的石英二長閃長岩分布在伯克里克及喀雅克登塔格等地。岩石為灰白色中粗粒結構，塊狀構造。礦物組成為更中長石(50%～55%)、鉀長石(12%～17%)、石英(22%～26%)及暗色礦物黑雲母(5%±)、普通角閃石(1%～2%)組成。更中長石:呈半自形-自形板狀，大小為1.2mm×2mm～1.6mm×3.5mm，部分已強烈強絹雲母化、黝簾石化或碳酸鹽化、綠簾石化。石英:呈它形粒狀，分布在斜長石之間，多裂紋，具波狀消光。鉀長石為條紋長石，半自形-它形板狀，具輕度泥化，含黑雲母、斜長石等小包體。黑雲母和普通角閃石呈半自形-自形晶，已綠泥石化。副礦物主要為褐簾石、磷灰石、鋯石等(圖5-74，圖5-75)。

圖5-74 伯克里克早泥盆世石英二長閃長岩單偏光，1.25×

圖5-75 伯克里克早泥盆世石英二長閃長岩正交偏光，5×

晚古生代—早中生代的石英二長閃長岩分布在伯克里克、土房子溝、中間溝、四干旦、祁漫塔格山、喀雅克登塔格、卡爾卻卡、阿爾喀山等地。岩石為灰白色，中細粒半自形粒狀結構，塊狀構造。礦物成分為斜長石(50%～55%)、鉀長石(8%～10%)、石英(28%～30%)、黑雲母(5%～7%)及少量褐簾石、鋯石、磷灰石。岩石特徵與早古生代相似。

(6)石英閃長岩

早古生代的石英閃長岩為淺綠灰色，半自形細粒結構，略具定向構造。岩石由斜長石(70%～78%)、石英(6%～10%)、黑雲母(10%±)、普通角閃石(4%～6%)及副礦物組成。岩石中主要礦物石英、斜長石均顯波狀消光和定向排列，暗色礦物黑雲母、角閃石具綠泥石化，顯示岩石受構造運動影響明顯。

晚古生代—早中生代的石英閃長岩出露在中間溝、祁漫塔格山、卡爾卻卡、喀爾瓦及阿爾格山北等地。岩石以灰綠色、淺灰綠色為主，中細粒半自形粒狀結構，局部見糜棱結構。斜長石以更－中長石為主，發育環帶構造，普遍絹雲母化，黝簾石化及綠簾石化;普通角閃石和黑雲母已經部分或全部綠泥石化。該岩石也受了構造運動影響，但影響程度似乎比早古生代岩石要輕一些(圖5-76，圖5-77)。

(7)輝長輝綠岩/輝綠岩

分布於祁漫塔格山、伯克里克和喀雅克登塔格一帶。時代主要為早泥盆世。青海省地質調查院(2003)在1∶25萬區域地質填圖時，在祁漫塔格山一帶還發現早侏羅世的輝長輝綠岩牆。這些基性岩牆/岩脈寬幾十公分不等，沿走向延伸幾百至數千米，產狀近於直立。岩石為深綠色，主要為全晶質細粒輝綠/輝長結構(圖5-78)，塊狀構造。礦物成分主要為斜長石(40%～45%)，輝石(20%～25%)、角閃石(5%～10%)、黑雲母(15%～20%)和少量橄欖石/石英。基性斜長石為中長石-倍長石(An=56～77)，長柱狀，部分發育環帶結構。聚片雙晶發育。輝石主要為單斜輝石，柱狀，淺綠色，干涉色二級藍-橙黃，斜消光。黑雲母和角閃石已綠泥石化。橄欖石含量少，呈粒狀，無解理但發育大量裂紋，干涉色為二、三級綠。石英呈它形粒狀，顆粒很小，填隙在其他礦物顆粒之間。副礦物為磷灰石、磁鐵礦、尖晶石等(圖5-78、圖5-79)。

圖5-76 卡爾卻卡晚三疊世石英閃長岩正交偏光，1.25×

圖5-77 卡爾卻卡晚三疊世石英閃長岩正交偏光，1.25×

圖5-78 伯克里克早泥盆世輝長輝綠岩中的輝長輝綠結構正交偏光，5×

圖5-79 喀雅克登塔格早泥盆世輝長輝綠岩正交偏光，1.25×

基性岩牆的發現，反映本區至少經歷過兩期強烈的伸展或拉伸，基性岩牆正是在岩石圈強烈拉伸的過程中由地幔底闢作用形成的。

3.祁漫塔格地區花崗岩的礦物學特徵

(1)斜長石

斜長石是本區花崗岩類中最主要的造岩礦物，也是基性岩牆中的主要礦物。對各種岩石中的斜長石進行了電子探針分析，並確定了長石種屬和牌號劃分(圖5-80)，石英二長閃長岩中，斜長石的An=36～44，屬中長石。二長花崗岩中斜長石的牌號An=0～30，為鈉長石-更長石。石英閃長岩中斜長石除一個樣品為21號，其他的An=2～9，主要是鈉長石。正長花崗岩中斜長石的An=20～32，為更長石-中長石。輝長輝綠岩/輝綠岩中斜長石的牌號An=56～75，為拉長石-倍長石。由此可見，花崗岩類中斜長石偏酸性，與岩石全岩化學成分一致。而基性岩出現基性斜長石，也與岩石定名相吻合。

圖5-80 不同岩石類型長石An-Ab-Or分類圖(據楊承運，1989)

(2)角閃石

角閃石是花崗岩類中主要的暗色礦物之一，其化學成分分析表明，主要屬鈣質閃石亞族，進一步可以為淺閃石和陽起石，在正長花崗岩中包括可陽起質角閃石和硅質淺閃石。

其他造岩礦物的電子探針分析結果列於表5-9，這里不再一一描述。

表5-9 東昆侖西段花崗岩類岩石中斜長石的電子探針分析結果(%)

續表

注:電子探針測試由中國地質大學(北京)完成。

表5-10 東昆侖西段花崗岩類岩石中角閃石、黑雲母、輝石和鉀長石的電子探針分析結果(%)

續表

注:電子探針測試由中國地質大學(北京)完成。

⑹ 花崗岩類的成因及成因分類

1.花崗岩類的成因

花崗岩是大陸殼中分布最廣泛的岩石，與其他火成岩一樣，是研究地球內部的「探針」，其形成演化與地球板塊構造的成生演化、大陸殼生長、地球動力學有著緊密的聯系，同時伴生豐富的礦產。因此，一直是地質學研究的熱點。

在花崗岩類的研究中，人們常常較關心兩個方面的問題:其一是岩體是以什麼方式形成的;其二是一些大型的岩基是如何占據巨大的空間的。對這兩個問題的長期研究，形成了花崗岩類岩漿成因和交代成因兩種觀點，這就是早期簡單的二分法，即將花崗岩分為岩漿的(異地花崗岩，有單岩漿花崗岩和雙岩漿花崗岩之分)和花崗岩化的(原地花崗岩，有深熔花崗岩和交代花崗岩之分)兩大類。岩漿說已得到廣泛公認，而交代說則眾說紛紜，有水熱交代說、岩汁交代說、岩漿交代說等。

交代成因論亦稱為變成論，認為花崗岩類岩石是通過水熱熔液、透岩漿熔液、岩汁等不同方式交代先成固態岩石形成的，即所謂的花崗岩化作用(granitization)。其形成機制更接近變質作用，岩體是在原地經交代作用形成的，又稱原地(insitu)花崗岩。

花崗岩化理論 用超變質作用或深熔作用解釋花崗岩的成因，深熔作用定義為先存岩石經熔融形成花崗岩的過程。花崗岩化理論最難以解釋的是混合岩。區域變質作用與花崗岩成因(超變質作用)的關系遠復雜於現有的認識，如華南大規模中生代花崗岩，形成於無區域變質作用的時期，是與板塊消減有關的地殼縮短、增厚、岩石圈拆離等機制形成的，地殼的局部增厚使深部地溫升高到足以使增厚地殼部分熔融形成花崗質岩漿。

岩漿成因與交代成因分歧的焦點在對深位大型花崗岩岩基的認識上，這些岩體與圍岩的接觸邊界常呈現漸變過渡關系，無冷凝邊，岩體內部尚殘存與圍岩區域構造相連續的片理或變余層理。花崗岩化觀點認為，這些岩體是在不出現熔體的情況下，通過變質交代作用形成的，帶入組分為K、Na、Si，帶出組分為Fe、Mg、Ca，將偏基性的變質岩交代成花崗岩。但是否能形成大規模的岩體尚存異議。實驗證明，在固態條件下，元素的擴散速度很慢，即便在岩漿溫度條件下，也難產生大范圍的成分變化。產於深變質岩區的混合花崗岩具十分明顯的火成結構，圍岩中可見大量因岩漿貫入而形成的岩脈。目前一般認為這類岩體是變質岩重熔的產物，只是岩漿未經遷移就地固結成岩，殘余構造基本保持與圍岩構造連續一致。因此用「原地花崗岩」來取代「交代花崗岩」更為貼切。

深熔作用或部分熔融作用可以用來解釋花崗質岩基和其他侵入體成因，因為花崗質岩漿主要是由中、下地殼的岩石深熔(或部分熔融)形成的。深熔作用模式解釋花崗岩類成因的優點在於:能容納花崗岩類岩漿成因和花崗岩化成因的一些特徵，能較好地解釋花崗岩類在化學成分上具有較大變化范圍的特點，且得到了實驗岩石學研究的支持。

岩漿論 認為花崗岩類岩石是由花崗質岩漿冷凝形成的。其主要依據是這類岩石的野外產狀、物質組成、共生組合關系以及高溫高壓實驗所得的溫壓數據和相平衡關系等。地球上，特別是陸殼上確實存在相當於花崗岩類成分的火山岩，有時二者相共生，如我國東部某些地區流紋岩和花崗岩共存，次火山岩狀的花崗斑岩存在於流紋岩系中，流紋質的火山碎屑岩大面積分布，這些都說明在地質歷史的不同時期和階段確實有花崗質岩漿的火山活動。其次，對花崗岩系(Q－Or－Ab－H₂O系)的實驗研究所指出，如果將標准礦物Q－Or－Ab≥80的花崗岩投影在該實驗所得的相圖中(圖3－8)，其大部分都集中於最低熔點附近的帶狀部分內，表明花崗岩類的形成有著類似的結晶－液體的相互作用，即花崗岩類岩石是從岩漿或再生岩漿(深熔岩漿)的液相中結晶出來的。至於花崗岩漿的來源，可以有不同的形成方式，但就高溫高壓實驗來看，在地殼的局部熱流值較高的部分，某些深埋的沉積岩和變質岩，在一定的溫壓條件下造成深熔是完全可能的。

圖3－8 花崗岩Q－Ab－Or相圖及投點

據推斷花崗岩漿的熔化溫度可能在640～730℃之間，如果地熱增溫率為30℃/km，則在21km深處可產生花崗岩漿。如果地熱增溫率升高，其形成深度還可以更淺。這些深熔的花崗岩漿就可在地殼的不同部位形成各種花崗岩類岩石。

岩漿侵位形成的花崗岩與原地花崗岩(或交代花崗岩)的判別標志見表3－1。

表3－1 岩漿花崗岩與原地花崗岩的特徵及區別

(據Hyndman，1985，修改)

岩漿成因的花崗岩類是指由岩漿侵位冷凝形成的花崗岩，主要強調在岩體的形成過程中經歷過岩漿(熔體)階段。由於其一般都是從岩漿源區分凝、上升遷移到異地就位形成的，亦稱為異地花崗岩。絕大部分中淺成相的花崗岩與圍岩之間具明顯的侵入接觸關系，如岩體切割圍岩層理、片理，岩體具冷凝邊和接觸變質帶等。

單純從野外觀察到的基性岩漿的活動規模上看，由玄武質岩漿分異形成的花崗質岩石似乎可以形成岩基規模的岩體，但岩漿的分異作用還受到岩漿動力學條件的制約，因此，在作出某個大型花崗岩類岩基是由玄武質岩漿分異形成的結論之前，需慎重。

2.花崗岩類的分類

(1)鋁－鹼分類

Clarke(1981)提出「過鋁」的概念，用鋁飽和指數A/CNK=Al₂O₃/(CaO+Na₂O+K₂O)(摩爾比值)表達那些通過結晶分異和岩漿晚期及岩漿期後的熱液蝕變所獲得的「過量鋁」。用該比值將花崗岩類岩石劃分為過鋁、偏鋁和過鹼性三類花崗岩(表3－2)。

表3－2 過鋁、偏鋁和過鹼性三類花崗岩的特徵

(2)構造分類

Pitcher(1984)提出，不同成因類型的花崗岩代表了不同的板塊構造活動帶，據此分為:①分布於大陸島弧主要為斜長花崗岩的M型(幔源型)花崗岩;②以輝長岩－石英閃長岩－英雲閃長岩組合為代表的屬於板塊邊緣的科迪勒拉Ⅰ型花崗岩;③以花崗閃長岩和花崗岩為代表的造山期後隆起體制下形成的加里東Ⅰ型花崗岩;④克拉通之上褶皺帶和大陸碰撞褶皺帶的過鋁質花崗岩組合的S型花崗岩;⑤穩定褶皺帶、克拉通膨脹處及裂谷的鹼性花崗岩(A型花崗岩)。Pitcher的分類明確指出了花崗岩類和板塊構造環境的相互作用關系，相對較全面地反映了花崗岩類的空間演化規律。Pitcher(1983)認為，花崗岩的成因類型能夠鑒別源岩，而源岩一經鑒別出來就能識別大地構造環境。M型花崗岩漿可能來源於幔源物質或俯沖到火山弧之下的洋殼;Ⅰ型花崗岩漿來源於會聚板塊邊緣的陸殼下部，源岩可能是幔源底侵物質;S型花崗岩是大陸碰撞帶和克拉通韌性剪切帶的產物，地殼構造加厚使深部溫度升高，地殼物質發生重熔;A型花崗岩既是地盾區與裂谷有關的岩漿活動產物，也是造山帶穩定後的深成活動產物。

(3)綜合分類

Barbarin(1999)在系統總結有關花崗質岩石分類特點的基礎上，依據花崗質岩石的野外地質學、礦物組合、岩相學和岩石地球化學、地球動力學環境等特徵，將花崗質岩石分為7種類型:含白雲母的過鋁質花崗岩類(MPG)、含堇青石的過鋁質花崗岩類(CPG)、富鉀的鈣鹼性斑狀鉀長石花崗岩類(KCG)、富角閃石鈣鹼性花崗岩類(ACG)、島弧拉斑系列花崗岩類(ATG)、洋中脊拉斑質花崗岩類(RTG)、過鹼性和鹼性花崗岩類(PAG)。歸納總結了7類花崗質岩石的主要礦物組合、野外地質學和岩相學特徵、主要元素和同位素特徵和地球動力學環境，並指出2類過鋁質花崗岩(MPG和CPG)完全或基本是殼源的;2類鈣鹼性花崗岩(KCG和ACG)是混源的;3類拉斑系列花崗岩或鹼性花崗岩(ATG或RTG和PAG)完全或主要是幔源成因的。但是橄欖玄粗系列花崗岩(SHG)以幔源成因為主，也有殼幔混源成因的。

(4)花崗岩類S－I－M－A字母分類

花崗岩物質來源是現代岩石學研究的重要內容，是地殼與地幔相互作用的地球內部動力學的重要研究課題。過去的30多年中提出了20餘種花崗岩的分類，主要的分類見表3－3。早期的分類只是開拓性地提出了某種類型的概念，後期的分類則是綜合的、系統的。

表3－3 花崗質岩石主要分類方案對比表

表中代號:楊超群:MM變質－交代型，CR地殼重熔型，MS混合源型，MD岩漿分異型;B.Barbarin:CST地殼剪切、沖斷型，CCA地殼碰撞原地型，CCI地殼碰撞侵入型，HLO晚造山混染型，HCA大陸弧混染型，TIA島弧拉斑系列，TOR洋脊拉斑系列，A鹼性系列;Didier等:C型殼源型(淡色花崗岩)，M型混合源型或幔源型(二長花崗岩和花崗閃長岩);張德全等:Su副變質低熔無包體花崗岩，Se副變質低熔含包體花崗岩，SI正、副變質岩低熔花崗岩，Iu正變質岩高熔無包體花崗岩，Ie正變質岩低熔含包體花崗岩，Au、Aa殼幔混合源鹼性花崗岩，MI殼幔混合源花崗岩，M玄武質岩漿分異花崗岩;Maniar等:CCG大陸碰撞花崗岩，POG後造山花崗岩，CAG大陸弧花崗岩，IAG島弧花崗岩，OP大洋斜長花崗岩，RRG與裂谷有關的花崗岩，CEUG大陸造陸隆升花崗岩;Pearce等:COLG碰撞花崗岩，VAG火山弧花崗岩，ORG洋中脊花崗岩，WPG板內花崗岩。

花崗岩類S－I－M－A字母分類系統並非一次由一人提出，而是從事花崗岩研究的地質學家長期研究逐步形成的。其運用花崗岩類的綜合特徵將花崗岩分為4類，將它們賦予了各自的成因意義———源岩性質，並分別以各自源岩英文詞的第一個字母命名，謂之S型、I型、M型、A型;各類花崗岩主要分類指標的特徵如表3－4。各類花崗岩綜合的礦物組成及化學成分特徵如表3－5。

表3－4 各類花崗岩主要分類指標的特徵

表3－5 各類花崗岩綜合的礦物組成及化學成分特徵

我國在花崗質岩石成因分類方面作過許多研究，其中最有代表性的有徐克勤等(1983)和楊超群(1980，1982)的分類。他們在研究華南花崗岩的基礎上，按照花崗質岩石的物質來源、形成方式、大地構造部位及花崗質岩石岩石學和成礦作用特徵將花崗質岩石劃分為陸殼改造型、過渡型地殼同熔型和幔源型(表3－3)，這種分類方法與國外的分類有異曲同工之妙，在國內獲得了比較廣泛的傳播，國際上也有一定的影響。

花崗岩的構造岩漿組合主要反映花崗岩的岩漿類型與大地構造環境之間的成因聯系。王德滋、舒良樹(2007)把花崗岩的構造岩漿組合區分出5種主要類型:①洋殼俯沖消減型，如太平洋兩岸的大陸邊緣;②陸—陸碰撞型，如喜馬拉雅—岡底斯碰撞造山帶;③陸緣伸展型，如中國東南部伸展型大陸邊緣、北美西部盆嶺省;④陸內斷裂坳陷型，如長江中下游斷裂坳陷、錢塘江—信江斷裂坳陷;⑤裂谷型，如東非裂谷、攀西裂谷。

⑺ 花崗岩是由什麼晶體組成的,製作的主要方法有什麼

在自然中常見的花崗岩大部分屬火成岩，由地下岩漿噴出和侵入冷卻結晶，以及花崗質的變質岩等形成。具有可見的晶體結構和紋理。它由長石（通常是鉀長石和奧長石）和石英組成，攙雜少量的雲母（黑雲母或白雲母）和微量礦物質，譬如：鋯石、磷灰石、磁鐵礦、鈦鐵礦和榍石等等。花崗石主要成分是二氧化硅，其含量約為65%—85%。花崗石的化學性質呈弱酸性。通常情況下，花崗岩略帶白色或灰色，由於混有深色的水晶，外觀帶有斑點，鉀長石的加入使得其呈紅色或肉色。花崗岩由岩漿慢慢冷卻結晶形成，深埋於地表以下，當冷卻速度異常緩慢時，它就形成一種紋理非常粗糙的花崗岩，人們稱之為結晶花崗岩。花崗岩以及其它的結晶岩構成了大陸板塊的基礎，它也是暴露在地球表面最為常見的侵入岩。
盡管花崗岩被認為是由融化的物質或者岩漿形成的火成岩，但是有大量證據表明某些花崗岩的形成是局部變形或者先前岩石的產物，它們未經過液態或者融化過程而重新排列和重結晶。花崗岩的比重在2.63到2.75之間，其抗壓強度為1,050~14,000 千克/平方厘米（15,000~20, 000磅/平方英寸）。因為花崗岩的強度比沙岩、石灰石和大理石大，因此比較難於開采。

好了!

有個人去趕集，半路上拉肚子，一時找不到廁所，正好看見路邊有座正在施工的房屋，於是就跑進去方便，剛便完就被幾個來蓋房子的工人看見，工人們揪住他就要打。

這時，過路的老萬看見了，大喝道：你們為啥打人？！

工人們說：他在房裡解手，這種人非揍不可。

老萬說：你們不知道打人犯法嘛？！

工人就問道：那你說該雜辦？

老萬說：打人是不對的！他既然在你們的房裡拉了屎，那麼你讓他把拉出來的屎吃回去不就行了嗎，怎麼能動手打人呢?!

⑻ 花崗岩地球化學如何研究

今後我們如何進行地球化學研究是一個棘手的問題，作者並非地球化學專家，只能就自己粗淺的理解談一些不成熟的想法，主要是一些原則性或前提性的問題，請專家予以指正，恕作者班門弄斧。

（1）地球化學研究必須以地質研究為基礎，地球化學解釋不能離開野外研究和薄片觀察，那種完全脫離野外實際，根據數據推演得出的結論是靠不住的，是經不起推敲的。

（2）正確理解和使用哈克圖解，一方面，不能把哈克圖解作為萬金油和包治百病的葯方來使用；另一方面，從哈克圖解得出的結論也要與岩石學和地質學得出的認識相符合而不能相背離。我們現在有一種很不好的現象，即片面地、形而上學地、各取所需地使用哈克圖解。只取對自己有利的、符合自己想法的圖解，而迴避出現矛盾的、與自己的期望相左的、解釋不了的圖解。這不是正確的研究方法，這樣得出的結論也是靠不住的。

（3）主元素是地球化學研究的前提，不重視主元素給出的信息是要吃虧的。主元素數據與岩相學觀察大體應當吻合起來，按照作者的經驗，在多數情況下，岩相學觀察可以和主元素數據相互印證，可以檢查主元素數據是否可靠。

（4）微量元素是地球化學研究最重要的內容，是花崗岩成因研究最關鍵的環節。影響微量元素的因素很多，如礦物組成、化學成分、流體參與、溫度、壓力、部分熔融程度、殘留相組成、混合作用等。我們只有掌握了某個花崗岩的具體的情況，才能判斷上述諸因素中究竟何重要，何次重要，何不重要，才能知道在什麼情況下我們應當重點關注哪個或哪些因素，才能知道在什麼情況下選擇哪些哈克圖解（和判別圖），才能知道不同的哈克圖解有什麼不同的含義，也才能在投圖中遇到矛盾時知道如何應對。這里不僅需要扎實而豐富的地球化學知識，也需要對花崗岩物理和化學性質的基本了解。缺了上述兩條，地球化學研究就不算入門。

（5）同位素地球化學研究能夠提供比微量元素更深層次的認識。最近，同位素研究取得了突出的進展，且勢頭不減，這是高科技快速發展的結果。花崗岩地球化學研究近期取得的許多新進展，也大多體現在同位素地球化學研究方面，例如鋯石Hf同位素研究（吳福元等，2007）。目前的狀況是，雖然我們已經高度關注了花崗岩的同位素地球化學研究，但是，研究的深度還不夠，發展的潛力還很大。作者在這里只強調一個問題.即同位素資料與微量元素資料如何相互配合的問題。作者認為，在一般情況下，同位素研究的結論不應當與微量元素得出的結論相違背，也就是說，同位素研究是在微量元素研究的基礎上進行的，它不能違反由微量元素得出的基本結論，只能補充和深化微量元素的結論。當然，它更不能違反主元素資料給出的基本信息。例如一個玄武岩，假定其εNd（t）＝＋3，⁸⁷Sr/⁸⁶Sr（t）＝0.705，如果不知道微量元素資料，你能夠知道它究竟是洋脊的、島弧的、弧後的還是洋島的嗎？又如一個花崗岩，假定其εNd（t）＝－10，⁸⁷Sr/⁸⁶Sr（t）＝0.708，如果沒有微量元素資料限制的話，是否也可以存在好多種解釋的可能性？又如同樣是上述數據（εNd（t）＝－10，⁸⁷Sr/⁸⁶Sr（t）＝0.708），如果既不知道主元素資料也不知道微量元素資料，你將何以適從？

（6）花崗岩的解釋不同於玄武岩。我們之所以建議鮑溫反應原理不能再用了，其關鍵的一點是幔源岩漿不同於殼源岩漿。我們的基本觀點是：地球上的岩漿千千萬，幔源和殼源要分開。幔源岩漿不可能演化為殼源岩漿，殼源岩漿基本上不可能演化。一個玄武岩的數據投在哈克圖解上，按照元素和元素比值之間的關系，可以用結晶分離、混合作用或AFC過程等來解釋，但是，對於花崗岩則不行。花崗岩在哈克圖解上的位置，很可能是源岩不同的反映，至於它們之間是否存在某種關系，則很難判定，需要有其他資料的佐證，除了野外和薄片的資料外，還需要准確的年齡資料和同位素資料。其中年齡資料是前提，如果兩個成分略有不同的岩石的年齡相差較大（以岩漿能夠保持的時間為准），則二者之間不大可能存在任何相關關系，雖然其源區組分可能類似。

（7）投圖與研究的關系。我們現在有些人只是簡單地從投圖中得出信息，他們很少對元素和元素的比值關系進行細致的分析，也不考慮其他關系，只是投圖，樣品投入島弧范圍就是島弧環境的，投入鈣鹼性區域就是鈣鹼性系列的，投入A型花崗岩范圍就是A型花崗岩。總之，結論出自投圖，把地球化學研究簡單化為投圖地球化學。殊不知，這是顛倒了認識的因果關系。我們的結論應當來自對岩石地球化學性質的研究，來自各個方面的信息的綜合，投圖只是地球化學研究的一個部分，一種表述方式，只是進一步證實地球化學研究的結論，而不是代替地球化學的研究。我們的投圖往往得出錯誤的或者互相矛盾的結果，其原因就在於對數據缺乏研究和理解，沒有搞明白數據受制約的因素（主要因素和次要因素）以及在什麼情況下（例如水加入的不同，SiO₂含量變化的不同）數據會有什麼變化。有些則屬於不當投圖，即沒有搞明白投圖的邊界條件。例如，許多玄武岩的判別圖不適合安山質岩石，將安粗岩的數據投上去必錯無疑。

（8）混合花崗岩問題。有些花崗岩幾乎到處可見混合現象，於是被稱為混合成因的花崗岩。實際上這是一種不同花崗岩之間過渡的情況，屬於中間產品。例如，某樣品據野外和薄片觀察，混合現象特別強烈，它可能是A、B兩種花崗岩混合的產物，該樣品既非A也非B。有的可能更復雜，可能還有第三種組分的加入。這些特殊的樣品可稱其為「混合花崗岩（hybrid granite）」，應當與花崗質岩漿（granitic magma）的樣品區別開來，因為，其含義已經不同於通常的花崗岩了。這些混合花崗岩可能也是有意義的，可用以了解不同岩漿之間相互作用的情況。至於該數據能否與其他花崗岩一樣用於指示岩漿成因，則應依據數據的對比和混合端元組分的情況而定。

（9）將地球化學研究與年代學研究結合起來。一個大的花崗岩基通常包含幾十甚至上百個侵入體，即使一個小侵入體，也往往不是一次侵位形成的（如盤山岩體）。因此，花崗岩地球化學研究如果不與年代學研究結合起來，我們將無法考慮花崗岩的成因問題。年代學研究不是可有可無的，不是點綴，也不是幾個數據能夠滿足的。幸好目前大多數人已經明白這個問題的重要性，但是與花崗岩的實際需要仍然還差得很遠。令人堪憂的是，目前年代學研究有與地球化學研究脫節的現象。如有的一篇文章報道一個SHRIMP年齡，卻沒有地球化學資料；有的一篇文章可以羅列很多很好的年齡資料，也沒有相應的地球化學數據。人們似乎很關心張家口組火山岩的時代問題，卻不怎麼關心張家口組火山岩的性質。例如，最近發表的專門討論張家口組火山岩時代的文章就不少，但是，卻沒有發表過一個相應的地球化學數據。這種現象令作者迷惑不解，難道張家口組火山岩的地球化學研究程度已經很高了嗎？難道張家口組火山岩的地球化學不值得研究嗎？中國解放已經快60年了，我們卻拿不出一個張家口組火山岩可靠的地球化學數據，這種現象正常嗎？那麼，為什麼大家都不重視張家口組火山岩的地球化學研究呢？沒有地球化學研究我們對張家口組火山岩的意義能夠有多少深入的認識？脫離了地球化學的年代學資料只能告訴我們存在過一次熱事件，而僅僅滿足於對熱事件的了解是遠遠不夠的。

地質情況是萬分復雜的，我們的思想也要復雜一些，考慮的方面也應當多一些。由於花崗岩源於下地殼底部，我們對下地殼底部的物質組成、熱和壓力狀態缺乏了解；由於花崗岩實驗研究的薄弱，我們對岩漿的行為、岩漿之間物質交換的形式、交換的條件、水和揮發份對物質交換的影響還缺少系統的知識；由於花崗岩基體積大、黏性大、成分變化大，我們對花崗岩侵位的問題還缺乏基本的認識。凡此種種，大大限制了我們對花崗岩的了解，我們甚至不知道一個大岩基的各個侵入體在一定的時間范圍內是怎樣依次擠上來的。就以非常簡單的常見的環狀侵入體為例，它是怎樣形成的？侵位的時間順序？從外到內成分變化的規律？變化的原因？各自的來源？試想，在上述情況都不清楚的情況下，我們對花崗岩地球化學能夠作出明確的、令人信服的判斷嗎？因此，在花崗岩地球化學研究中，不能僅根據一兩個證據就貿然作出結論，更何況目前岩漿作用的理論有許多並不適合花崗岩。我們必須創建屬於花崗岩的地球化學理論，但是，理論的創建談何容易，它必須建立在扎實的基礎上。因此，花崗岩地球化學研究任重而道遠。