壹、花崗巖成因類型的分類
除了上述根據礦物成分分類的各種巖石類型外，花崗巖還從其成因的角度進行分類。花崗巖的成因分類主要考慮巖漿的源巖特征及其形成的構造環境。
1.根據源巖劃分花崗巖類型
沙佩爾&懷特(1974，1977)通過對澳洲拉克倫褶皺帶花崗巖的研究，提出了S型和I型花崗巖的概念。s型花崗巖漿主要由風化沈積巖(以泥質巖為主)或變質沈積巖部分熔融形成，I型花崗巖漿由未風化火成巖部分熔融形成。從此，Loiselleetal。(1979)已經把A型花崗巖和I型花崗巖分開，主要指堿性花崗巖。無論S型還是I型，烴源巖都是地殼巖石。如果花崗巖巖漿來自地幔源區，則稱為M型花崗巖。卡斯特羅塔爾。(1991)認為I型花崗巖是幔源(M型)和殼源(S型)兩端巖漿混合形成的，並稱之為H型花崗巖。花崗巖的I、S、M和A分類是目前常用的分類方案，其主要特征見表5-1。
◎I型花崗巖:化學成分以Na2O和CaO高，Na2O/K2O > 1，鋁飽和指數A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)(分子比)< 1.1，剛玉不出現在CIPW標準礦物中，或含量小於65438。沒有白雲母、石榴石、堇青石等富鋁礦物，只有角閃石和磁鐵礦。
◎S型花崗巖:化學成分以富鋁為特征，鋁飽和指數A/CNK > 1.1。CIPW標準礦物中出現含量> 1%的剛玉，CaO含量低，Na2O/K2O < 65438+87Sr/86Sr初始比值> 0.708。富鋁礦物，如石榴石、白雲母、堇青石、紅柱石等。，出現在實際礦物中，而閃石不出現。
◎M型花崗巖:主要指幔源巖漿的分異作用，有人把俯沖洋島弧下洋殼熔融產生的花崗巖歸為M型。A/CNK < 1.1，Na2O/K2O高，巖石中Cr、Co、Ni、V等過渡族元素含量高，87Sr/86Sr初始比值很低，小於0.705。
◎A型花崗巖:本義指壹套富含堿和揮發分的花崗巖，堿性花崗巖是其典型代表。現在指的是富堿、無水、非成因花崗巖，包括壹些變鋁花崗巖。
表5-1I、S、M和A花崗巖特征對比
2.根據巖漿構造環境劃分的花崗巖類型。
研究表明，不同構造環境條件下形成的花崗巖的特征和巖石組合是不同的，從而提出了花崗巖構造環境的分類。有許多這樣的分類方案，如Pearceetal提出的脊狀花崗巖、火山弧花崗巖、板內花崗巖、碰撞花崗巖和後造山花崗巖。(1984, 1987).Maniar & Piccoli (1989)將花崗巖分為造山花崗巖和非造山花崗巖兩類。造山花崗巖分為四種類型:島弧花崗巖、大陸弧花崗巖、大陸碰撞花崗巖和碰撞後花崗巖。非造山花崗巖分為與裂谷作用有關的花崗巖、與大陸造山作用有關的花崗巖和大洋斜長花崗巖。Barbarin(1990)根據花崗巖類的礦物組合、野外露頭、巖性、定位特征以及地球化學和同位素特征，將花崗巖類劃分為7種類型，不同類型的花崗巖類對應不同的地球動力學環境和源區(地幔源區、殼源區和殼幔混合源區)(表5-2)。Winter(2001)在Pitcher(1983，1997)和Barbarin(1990)對花崗巖研究的基礎上，總結了不同構造環境下花崗巖及相關巖石的成因和特征(表5-3)。
表5-2花崗巖類型、巖漿來源及其與構造環境的關系
二、花崗巖的成因
關於花崗巖巖漿的形成主要有兩種觀點:巖漿分異和地殼巖石部分熔融。Bowen (1928)認為花崗巖漿是由玄武質巖漿分異演化形成的，但後來的研究證實大面積花崗巖主要出露在大陸地殼中，很少出露在海洋中，這與大陸和海洋中廣泛存在玄武巖不壹致，而且在大陸花崗巖的廣泛出露區，很少出露當代玄武巖或輝長巖。這說明花崗巖巖漿應該有獨立的起源，與地殼密切相關。花崗巖主要是地殼深熔的觀點已經得到了廣泛的認同。幔源花崗巖極其罕見。根據現有的研究，即使是蛇綠巖套中的大洋斜長花崗巖，也不完全來源於玄武質巖漿的分異，而是部分來源於大洋輝長巖的熔融。
實驗巖石學研究表明，地幔橄欖巖部分熔融不能直接產生酸性巖漿，只能產生堿性巖漿。然而，地殼巖石可以熔融到不同程度，產生不同成分的花崗巖漿。最典型的實驗是Winkler(1976)在PH2O=2×108Pa條件下對硬砂巖的熔融實驗。加熱時，堅硬的砂巖轉化為片麻巖，礦物組合為:應時(36%)+斜長石(33%，An19。當加熱到687 10℃時，片麻巖開始熔融，熔體成分(應時41%，鈉長石28%，鉀長石31%)相當於二長花崗巖。堿性長石在700℃完全熔化，熔化量達到30%。740℃時，斜長石完全熔融到熔體中，熔體量達到75%，熔體成分與花崗閃長巖相當。這個實驗充分說明，大陸地殼物質的部分熔融可以產生花崗質巖漿，熔融程度隨溫度的升高而增加，產生的熔體成分不斷變化。因此，相同成分的源巖在不同的溫度下可以熔融形成不同成分的花崗巖。s型花崗巖是由這種風化陸殼沈積巖或變質沈積巖熔融產生的巖漿侵位形成的。不僅大陸矽鋁地殼的熔融可以產生花崗質巖漿，基性火成巖下地殼的部分熔融也可以形成I型花崗巖，如中亞造山帶的顯生宙花崗巖(吳福元等，2007)。
表5-3不同構造環境下形成的花崗巖及相關巖石組合
地殼熔融形成塊狀花崗巖的壹個重要問題是熱源。目前主要有兩種認識:壹種是造山運動引起地殼增厚，進而導致地溫梯度增大，巖石部分熔融；二是熱源主要來自地幔，幔源基性巖漿以底侵形式聚集在地殼底部。這種高溫巖漿帶來的巨大熱量造成下地殼大規模變質和部分熔融，形成花崗巖漿。來自地幔的基性巖漿不僅提供了花崗巖巖漿形成所需的熱量，而且部分來自地幔的基性巖漿與下地殼熔融產生的酸性巖漿(Pitcher，1997)混合，形成不同類型的花崗質巖石，形成壹系列成分連續過渡的巖石組合。這也是目前關於花崗巖漿攪拌的主流觀點。
除了溫度，花崗巖漿的形成還受加水和減壓的控制。坎貝爾&泰勒(1983)曾指出“沒有水就沒有花崗巖，沒有海洋就沒有大陸”，深刻地解釋了水在花崗巖形成中的重要作用，因為水的加入可以大大降低巖石的熔化溫度。壓力的降低使巖石的熔點降低，有利於巖石的熔化。湯普森(1999)甚至認為減壓是花崗巖漿形成的重要機制。地殼的伸展是減壓環境，使地殼變薄，有利於軟流圈物質上湧和幔源巖漿底侵，導致地殼溫度升高，地殼物質熔融。由於上述原因，大量花崗巖形成於俯沖帶和造山後伸展構造環境。
思考問題
1.簡述花崗巖、花崗斑巖和流紋巖的異同。
2.簡述花崗巖的種源成因類型及特征。
3.簡述花崗巖的構造成因分類及特征。
4.簡述花崗巖漿的成因觀點及其主要依據。