关于A型花岗岩判别过程中若干问题的讨论

第29卷第2~3期地质通报

Vol．29，No s ．2~3Mar. ，2010

2010年3月GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA

关于A 型花岗岩判别过程中若干问题的讨论

李小伟1，2，莫宣学2，赵志丹2，朱弟成2

LI Xiao-wei 1, MO Xuan-xue 2, ZHAO Zhi-dan 2, ZHU Di-cheng 2

1. 北京大学地球与空间科学学院，北京100871；2. 中国地质大学地球科学与资源学院，北京100083

1. School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing 100871, China;

2. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China

摘要：自A 型花岗岩提出（1979年）30年来，其内涵和外延相对于原始定义而言已发生了很大的变化。主要针对A 型花岗岩的各种判别方法（尤其是判别图解）的有效性和局限性进行了讨论。这些判别方法对于A 型花岗岩的判定并不总是奏效，所以在实践过程中不能过于依赖判别图解，否则就很容易得出错误的结论。实际上，A 型花岗岩最本质的特征很可能在于它是一种高温花岗岩（相对于I 型和S 型花岗岩），因此较高地温梯度下的各种地球动力学背景均有利于这一类型花岗岩的发育。关键词：A 型花岗岩；判别图解；高温花岗岩中图分类号：P588.12+1

文献标志码：A

文章编号：1671-2552（2010）02/03-0278-08

Li X W, Mo X X, Zhao Z D, Zhu D C. A discussion on how to discriminate A-type granite. Geological Bulletin of China, 2010, 29(2/3):278-285

Abstract:30years have passed since the term of “A-type granite ”was firstly proposed, since then the recognition of A-type granite has changed a lot in terms of connotation and denotation compared to its original definition. This paper mainly focuses on the validities and limitations of various kinds of methods to identify A-type granite (especiallygeochemical discriminating diagrams), and we find that these are not always available. Thus, it should be prudential when they are applied to help discriminate the types of granite. Actu -ally, the essence of A-type granite is very likely to be its relatively high temperature (cf.I-and S-type granite), regardless of the geo -dynamic settings.

Key words:A-type granite; discriminating diagram; high temperature granite

A 型花岗岩这一概念最初是由Loiselle 等[1]于1979年在GSA 年会上提出的，其本来的含义强调它是一种特殊的花岗岩类型，即具有非造山（anoro -genic ）或者无水（anhydrous ），适度碱性（mildly alka -line ），低含水量、氧逸度（结晶过程中）和相对较高的HF/H2O 比值等特征[1-3]。另外，作为以首字母缩写命

名的一种花岗岩，其含义得到进一步具体化，A 型花

收稿日期：2009-04-16；修订日期：2009-07-22

岗岩系指碱性（alkaline ）（包括过碱性的）、无水(an-

hydrous) 、非造山(anorogenic)[1，4-5]的花岗岩，上述这些英文词均以字母a 开头，所以简称为A-型花岗岩。

后续的研究中，甚至将层状杂岩体(layeredigneous

complexes) 、环斑花岗岩（rapakivi ）、紫苏花岗岩类(C-type-A-typegranite) 也包括了进去[5-6]。直到最

近，A 型花岗岩的外延已覆盖了除典型的S 型和I

基金项目：国家重点基础研究发展规划项目（编号：2009CB421002、2002CB412600）、国家自然科学基金项目（编号：40973026、40873023、

40473020、40672044、40503005、40572048）、中国地质调查局综合研究项目和高等学校学科创新引智计划111项目（编号：B07011）资助

作者简介：李小伟（1985-），男，在读博士，岩石学专业。E-mail:[email protected]

通讯作者：莫宣学（1938-），男，教授，从事岩浆岩-构造-成矿研究。E-mail:[email protected]

第29卷第2~3期李小伟等：关于A 型花岗岩判别过程中若干问题的讨论

279

型以外的所有花岗岩类型[7]。显然这一成因分类也带来了诸多困惑[8-10]，例如在QAP 成因判别图解中，正长岩类与碱性正长岩类全部无一例外地落在了A 型花岗岩的范围内[8]，这似乎是将A 型花岗岩的研究简单化了。另外，很多A 型花岗岩也可以形成于后造山环境[11-13]。

实际上，Loiselle 等[1]当时还提出了一种铝质A 型花岗岩（aluminous A-type granite ）, 但是并没有引起人们的注意。这种类型的花岗岩包括偏铝质的

(metaluminous)、弱过铝的（weakly peraluminous ）花岗岩和强过铝的（strongly peraluminous ）花岗岩[2-3，14]，

例如袁万明[15]报道的河南维摩寺-草庙A 型花岗岩的A/CNK高达1.15（A/CNK表示Al 2O 3/（CaO+

Na 2O+K2O ）的摩尔比）。进入20世纪90年代，特别

是King 等[14]首次较为系统地阐述了Lachlan fold belt 中的铝质A 型花岗岩，与传统意义上的碱性A 型花岗岩有着很大的不同，并建议将其单独分类。然而，

King 等[16]又主张放弃这一分类方案，原因是这一分

类方法将带来误导，因为花岗岩中Al 的富集并不是必要的。为了讨论的方便，本文将基于Shand [17]的图解方法，将A 型花岗岩细分为碱性亚类（以下简称

AAG ，对应于“碱性”A 型花岗岩）和铝质亚类(以下

简称ALAG ，对应于“铝质”A 型花岗岩) 。

近年来国内的众多学者较为频繁地使用“铝质

A 型花岗岩”这一术语（截止2009年7月14日，CN -KI 检索到的篇名中带该术语的有24篇），主要基于在Shand [17]的图解上落在偏铝质到弱过铝范围内，再

由Eby [18]和/或Collins 等[4]的图解从主量元素出发判定是否为A 型花岗岩，进一步通过Whalen 等[19]的图解从微量元素角度判定是否为A 型花岗岩，最后再由Eby [11]和/或洪大卫等[12]的构造环境图解进行类型划分。这一“程序化”的地球化学判别过程似乎是对花岗岩研究的一种人为简化，而且是在无视微量元素的相对标准偏差可达10%的情况下进行的。实际的情况却并非如此简单，如果长期如此的话，势必会造成很多错误的认识。因此本文重点讨论A 型花岗岩，特别是铝质亚类，在判别过程中应该注意的几个问题，希望给广大读者带来有益的启示。

1

A 型花岗岩2个亚类的特征比较

1.1

岩相学特征对比

ALAG 以斜长石（钠长石为主，次为更长石）

（10%左右）、条纹长石（50%左右）、石英（35%左右）为主要造岩矿物[20]。ALAG 常出现普通角闪石或铁绿钠闪石(ferrohastingsite)[14]，白云母、锰铝榴石等富

Al 矿物[20-21]，以及萤石等富F 的副矿物[22-23]，这明显区别于AAG 中常见的铁橄榄石、钠闪石、钠铁闪

石、霓石等碱性暗色矿物。另外，ALAG 有时也出现少量黑云母，例如含Li 和F 的铁黑云母。

1.2地球化学特征对比

ALAG 通常的地球化学特征如下[4，18-19]：高SiO 2

（>70%），高TFeO/MgO（TFeO 为全铁质量百分比）、K 2O/Na2O 和104Ga/Al比值，高TiO 2（相对于I

型和S 型）含量，低Al 2O 3（相对于I 型花岗岩）、MgO 和CaO 含量，此外，ALAG 通常富集F [4，24]，而AAG 通常富集Cl 。

A 型花岗岩整体的微量元素特征整体表现为REE （Eu 除外）、F 、Zr 、Zn 、Nb 和Ga 的富集，而Ni 、Co 、Cr 等的含量较低[4，14，18-19,25]。具体而言，A 型花岗岩的稀土元素类型多变，其中AAG 常有海鸥式的

配分模式[2，21]，且REE 含量较高。值得一提的是，张旗等[26]的研究结果表明，AAG 与非常低Sr 高Yb 的一类花岗岩非常类似。但是对于ALAG 来说则有2种不同的情况：即对于非矿化类型来说，Eu 异常多变，轻重稀土元素分异不太明显（(La/Yb)N

fect ），轻重稀土元素不分异，(La/Yb)N 可以低到0.3，Eu 异常十分显著，δEu 值可低至0.01[2]。

2判别过程中存在的若干问题

如果从逻辑上分析，判定花岗岩成因类型的各

种有效判别方法，实质上应是基于相应花岗岩类型的本质特征推出的，而地球化学图解往往具有多解性，即可能是必要条件而不是充分条件，因此通过地球化学图解来判定花岗岩的类型不可避免地带有局限性。

实际上，A 型花岗岩最本质的特征在于它是一种高温花岗岩，其形成温度相对于I 型和S 型花岗岩而言更高，往往出现完全熔融的情况[4]，矿物学的特征则对应于锆石中缺乏岩浆作用之前的老岩浆核[14]。通过锆石饱和温度计获得的ALAG 平均结晶温度通常可以达到800℃以上[14，20]，一些石英熔融包裹体的均一温度也都在800℃以上①，而实际上锆石温度计很可能低估了源区熔体的初始形成温

280地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA 2010年

度[27]，实验岩石学的证据表明[28-30]，A 型花岗岩的形成温度超过900℃。

尽管Pati 觡o Dounce [30]的实验结果显示ALAG 的产生并不需要一个富F 的源区(实际上该实验仍有疑点，下文论述) ，但事实上很多情况下都会出现萤石等富F 矿物。在高温条件下，ALAG 和AAG 各自对应源区的相组分有所不同，即前者的相组分中相对富F ，而后者的相组分中相对富Cl [4]。在富F 的岩浆中，钙质闪石是源区主要的早期结晶相[4，19，22，28]，以绿钙闪石为例，其分子式为NaCa 2(Mg，Fe) 4Fe 3+

[Si6Al 2O 22](OH)2，该分子本身的A/CNK=2/(1+2+0)=2/3

的岩浆，富钙的斜长石为主要的早期结晶相[4，19，22，28]。钙长石的分子式为Ca [Al2Si 2O 8]，该分子本身的

A/CNK=2/(1+0+0)=2>1，所以它的晶出将会导致熔体中的Al 显著下降，从而使熔体的A/CNK值越

来越小，进而愈来愈富碱。

近年来的研究成果表明，低的氧逸度和水含量很可能不是A 型花岗岩的本质特征。对于前者，氧逸度的高低更多地与原岩所经历过的环境有关，例如是否经历过地表或近地表的再循环，因为大气圈中的氧会显著地改变原岩的氧化还原性；另外还要考虑到地质历史不同时期内大气环境中氧含量的变化。例如胡建等[31]在讨论山东岚山I 型和A 型复合片麻状变质花岗岩时，通过研究黑云母的形成温度与氧逸度的关系发现：A 型系列相对于I 型系列而言，温度更高，氧逸度也更高（10-9～10-10Pa ）。Anderson 等[32]、Dall'Agnol 等[33]认为在氧化条件下完全可以产生A 型花岗岩。对于后者，实验岩石学的研究结果表明[33]，氧化的A 型花岗岩是在w(H2O) ≥4wt%的条件下结晶形成的，且这种条件下发生的脱水熔融倾向于结晶出单斜辉石作为重要的残余相[34]。再者，Holtz 等[35]甚至认为，在

800~900℃和300~700MPa的条件下，A 型花岗岩中的含水量最高可达20%。2.1关于Zr 含量的问题

通常分异程度不高的ALAG ，其Zr 元素含量是

较高的[14]，但是确实存在Zr 含量少(

锆石结晶分离[37]；另一种则是一些副矿物如褐帘石分离结晶[38-39]。如果Zr 含量较低的话，就会直接影响Whalen 等[19]提出的一些判别图解的可靠性。例如，TFeO/MgO-(Zr+Nb+Ce+Y)和[（K 2O+

Na 2O ）/CaO]-(Zr+Nb+Ce+Y)等，因为(Zr+Nb+Ce+Y)中Zr 所占的比例较大，所以产生的影响是

非常明显的，Whalen 等[19]的判别图解中所对应的低于不混溶线的A 型花岗岩的样品（样品号6C ）在上述图解中就落入了分异的花岗岩和A 型花岗岩的边界附近。换句话说，如果Zr 含量降低，就使得基于和Zr 相关的判别图解不能有效地区分

ALAG 与其他类型的花岗岩（参见Kemp 等[40]原文384页图13）。

因为分异的I 型和分异的S 型花岗岩均具有与

A 型花岗岩类似的特征。这时，Whalen 等[19]认为可

以通过Rb/Ba-(Zr+Ce+Y)的判别图解进行区分，分异的I 型和分异的S 型花岗岩具有明显的负相关性，而Whalen 等[19]所列举的Topsails A 型花岗岩则具有分散的特征。然而不幸的是，仔细考察Topsails 的A 型花岗岩的样品数据（Whalen 等[19]原文表2）不难发现，Zr 的含量通常大于200×10-6(只有一个为

175×10-6) ，即属于未分异或者分异不明显的范畴。换句话说，Rb/Ba-(Zr+Ce+Y)图解对于区分分异

的其他类型的花岗岩和未分异（或分异不明显）的

A 型花岗岩（作者将Topsails 的A 型花岗岩大范围

的无序变化归结为副矿物相的分馏）是很有效的。然而，如果A 型花岗岩也发生分异的话，这个图解似乎也不能给出有效的成因判别信息。在这种情况下，查看锆石在CL （cathodoluminescence ，阴极发光图像）下古老核的多寡可能更为合适，尽管是定性的。

2.2关于锆石饱和温度使用的若干限制

Watson 等[37，41]提出了利用锆石饱和温度计获得ALAG 岩浆形成温度的方法。这里需要强调的是，使用这一温度计是有条件限制的（详细的讨论见King

等的文献[16]）：①要求酸度足够高以避免Zr 不能达到饱和；②不能有过多的继承锆石，否则结果偏高，甚至误差超出允许范围[42]；③岩体成分均一，不适用于堆晶岩或残留体过多的岩体。必须说明的是，对于AAG 来说，锆石饱和温度计是无能为力的（详见Watson 等的文献[37，41]），但是却可以通过火山岩的地质温度计获得它的形成温度[43]，同样可以得到其高温的特征。

第29卷第2~3期李小伟等：关于A 型花岗岩判别过程中若干问题的讨论

281

2.3关于A 型花岗岩分异：判断标准的问题Chappell 等[44]指出，未分异的长英质花岗岩(un-fractionated felsic granite) 指的是那种形成于已经丢

失全部或绝大多数残留体的岩浆，但由岩浆结晶出来的晶体却没有发生分离，分异的长英质花岗岩

(fractionatedfelsic granite) 则指岩浆结晶过程中发生了斜长石分离结晶，微量元素在这2个不同过程中

可以起到指示作用。具体而言，主要考查Ba 、Rb 和

Sr 三者的指标（King ,2008, 私人通信），因为Ba 、Rb

作为强不相容元素，主要类质同像替代云母、钾长石或角闪石中的K ，但是Rb 在云母和钾长石中的替代要比在角闪石中更容易些；Sr 主要替代斜长石中的Ca ，并在较小范围内替代钾长石中的K [45]。在具体量化指标的时候，当Rb>（250～300）×10-6时就属于高分异的情况，在这种情况下Sr 值会很低，例如

McCarthy 等[46]的研究结果表明，分异的花岗岩熔体Rb 含量可达约700×10-6，而Sr 含量小于10×10-6。而对于未分异的花岗岩熔体而言，通常具有高的Ba

含量[16]。

2.4关于104Ga/Al判别方法是否有效的问题

Collins 等[4]认为高Ga/Al比值是判定A 型花岗岩最为有效的方法，Whalen 等[19]进一步提出以104Ga/Al=2.6的标准作为划分是否为A 型花岗岩。必须注意，Collins 等[4]在解释其中缘由的时候，援引Goodman [47]基于Ga 在基性火山岩中的分配系数的

成果（是否适用于花岗岩仍有疑点），即源区在部分熔融过程中富Ca 的斜长石倾向于滞留（preferential

retention ），从而导致熔体具有高的Ga/Al比值，因为Ga 相对于Al 而言更倾向于从钙长石结构中排出。进一步讲，在高温条件下，F 和Ga 在熔体中可以

形成稳定的GaF 63-八面体[48]，但是AlF 63-似乎只有在水饱和或者近于饱和的铝硅酸盐中才稳定[49]。值得一提的是，Ga 3+除了在四次配位时可以替代离子半径相近的Al 3+[50]以外，在八次配位的情况下，Ga 3+与

Fe 3+具有相近的离子半径，也可以进行类质同像替代[51]，而这些情况Collins 等[4]并没有考虑到。正如下文提到的那样，2种压力下产生的A 型花岗岩熔体

的残余相中均出现黑云母，很可能的情况就是黑云母中Ga 3+与Fe 3+之间的替代也是不可小觑的。结合上文的讨论不难发现，在相对贫F 的条件下，实际情况非常符合Collins 等[4]的推理，AAG 就属于这种情况；但是对于富F 的条件下，钙质闪石会成为

早期的结晶相，在这种情况下如果再应用Collins 等[4]的解释就有些生搬硬套了。

正如Whalen 等[19]提到的那样，通过统计学的方法得到的判别图解可以有效地区分碱性亚类（AAG ），但是对于ALAG 则显得无能为力，并在投图过程中出现了高分异的I 型花岗岩落在了A 型花岗岩范围内的情况。实际上Whalen 等[19]给出的低于不混溶线黑云母花岗岩（subsolvus biotite granite ）系列的104Ga/Al只有2.07。另外Bonin [2]也认为低于不混溶线ALAG 并不总是具有A 型花岗岩所有的特征，这也与含黑云母的A 型花岗岩具有过渡的性质相吻合[25，52]。而高度分异的I 型花岗岩，无论在矿物学还是在地球化学方面都可以具有与A 型花岗岩相同的特点，从而导致成因判别的困难[45]，例如Jiang 等[53]指出华北克拉通中生代的花岗岩具有A 型花岗岩的特征，但是实际上可能是分异的长英质的I 型花岗岩。

Pati 觡o Douce [30]以英云闪长岩和花岗闪长岩为

原岩作了脱水熔融的实验，认为在p =0.4×109Pa 和

T =950℃的条件下，钙碱性花岗岩的脱水熔融可以产生ALAG ，残余相为钙质斜长石+2种辉石（斜方辉石≥单斜辉石）+黑云母+石英；而在0.8×109Pa 的

条件下，其残余相变成2种辉石（单斜辉石≥斜方辉石）+黑云母+石英+金红石/钛铁矿±钾长石。由于

[Ca/Al]晶体/[Ga/Al]熔体的分配系数对于斜长石和单斜

辉石来说分别为约0.5和约1.1[51]，所以低压下可以形成高Ga/Al比值的A 型花岗岩熔体。但是，上述分配系数的获得是基于钙长石+透辉石+镁橄榄石的体系，对于Pati 觡o Douce [30]的体系是否完全适用还有待于进一步的考证。另一方面，Skjerlie 等[29]对含黑云母和钙长石的英云闪长质片麻岩在p =1.0×

109Pa 条件下的脱水熔融实验结果显示：在875~1050℃的温度下获得类似于ALAG 特征的熔浆。950℃时的残余相为斜方辉石+斜长石+角闪石+黑

云母+石榴子石+石英，而在975～1000℃时的残余相为斜方辉石+斜长石+黑云母+石英。邓晋福等[54]总结了以上2个实验的共同点：①斜方辉石和斜长石作为主要残余矿物相；②黑云母的消失滞后于角闪石的消失。

2.5关于TFeO/MgO-SiO2判别图解有效性的实证检验

Eby [18]指出：对于SiO 2含量很高的A 型花岗岩

282地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA 2010年

（>74%），不同成因类型花岗岩的（K 2O+

Na 2O ）、CaO 含量是类似的，所以不能作为区分A 型与S 型、I 型花岗岩的有效

准则，并进一步给出一个新的评价方法，即利用TFeO/MgO-SiO2来区别A 型花岗岩与其他类型花岗岩。然而，Eby [18]有限的数据也难以概括全部的情况。如图1所示，本文撷取了近年来发表的部分ALAG 花岗岩[14，16，36，39，55]和一种高度分异的I 型花岗岩[56]的实例，确实存在一些ALAG 落在I 型和S 型花岗岩的范围内的情况，而高度分异的I 型花岗岩（图

1中绿色三角形）几乎全部落入了A 型

花岗岩的区域，因此对于这一判别图解的有效性还需要持谨慎的态度。

在排除暗色微粒包体影响的前提

下，考察Fe 和Mg 两种元素主要赋存的矿物。A 型花岗岩中大量出现的暗色矿物有铁橄榄石（Fe 2SiO 4）、霓石（NaFe 3+Si 2O 6）、铁质黑云母（铁云母

这一构造判别图解对于ALAG 同样适用（Eby ，私人通信，2008），因为Eby [11]提到所选的A 型花岗岩类的岩性包括石英正长岩、亚碱性—碱性花岗岩、流纹岩和钠闪碱流岩（comendites ），在种类上覆盖较为全面。另外，运用Eby [18]的图解的前提是：用于判别的样品在Pearce 等[61]的判别图解中均落在“板内环境”区，同时还要落入Whalen 等[19]与Ga/Al相关的图解中A 型花岗岩的范围内[11]。

对于A 1和A 2所代表的具体含义，一些文献的解释常常与Eby [11]的原文相偏离。Eby [11]选取了2组

图1

TFeO/MgO-SiO2判别图解[18]

Fig. 1Discrimination diagram of TFeO/MgO-SiO2

[KFe3(AlSi3)O 10(OH)2]与金云母[KMg3(AlSi3)O 10(OH)2]

连续固溶体中偏铁的端元）、钠闪石（Na 2Fe 5Si 8O 22

(OH)2）、钠铁闪石(Na3(Mg,Fe)4(Fe3+，Al)Si 8O 22(OH，F) 2) 。

显然暗色矿物中Fe 的含量比例在多数情况下都要大于Mg 的比例，结合ALAG 和AAG 实际出现的矿物种类，不难理解AAG 中常常可以得到高的

TFeO/MgO比值。但一些ALAG 如果只出现黑云

母，并向金云母方向漂移的话，就有可能不能达到较高的TFeO/MgO比值。实质上，这一比值主要还是反映镁铁质矿物的种类与含量的不同。实验岩石学的证据表明，还原的A 型花岗岩相对于氧化的A 型花岗岩TFeO/MgO比值更高（参见Dall'Agnol 等[33]原文中的图5）。另外，如果从岩浆产生(generation)、分离（segregation ）、上升(ascent)到侵位(emplacement)[57]的整个过程来考虑，源区残余相（比如斜方辉石）的富集程度也会显著地影响整个岩浆中的TFeO/

A 型花岗岩样品，第一组（A 1）样品选自裂谷环境，和

热点或地幔柱环境相关，具有和洋岛玄武岩相似的比值特征（在Yb/Ta-Y/Nb图解中），代表了大陆裂谷或板内背景下的岩浆作用；第二组（A 2）样品选自后碰撞或后造山的环境，其比值介于大陆地壳和岛弧玄武岩之间（在Yb/Ta-Y/Nb图解中），代表了经历过陆-陆碰撞或岛弧岩浆作用之后地壳物质的部分熔融，但是Eby [11]同样谈到仅仅依据微量元素的数据并不能排除来自陆下地幔源区（subcontinental

MgO 比值。

2.6关于Eby [18]构造环境判别图解的若干问题

赵振华[58]认为，Eby [18]的构造环境判别图解只适

用于碱性花岗岩，但是并没有说明其文中的“碱性花岗岩”是基于哪一种标准得到的(碱度率(AR)还是

mantle source ）所产生的A 型花岗岩的可能性。特别是对于A 2这种情况，在实际研究中常会出现遗漏

的情况，例如仅仅理解成碰撞后[62]或后造山、造山后[36-65]的环境的情况，也出现将A 2理解成后造山或者非造山（与裂谷有关）的情形[66]。仔细对比薛怀民等[66]和张舒等[65]对于黄山A 型花岗岩体（ALAG ）的解释，虽然2篇文章的数据绝大多数落入A 2的范围

Peacock 碱钙指数) ，因为不同的标准会出现不同的

情况（详见Arculus [59]和邓晋福等[60]的文献）。实际上

第29卷第2~3期李小伟等：关于A 型花岗岩判别过程中若干问题的讨论

283

内，但解释却截然不同，前者更倾向于陆下岩石圈地幔的上涌所引发的岩浆侵位，而后者则更倾向于与俯冲背景下的拉张环境有关。

对于ALAG 构造环境的判定，综合的方法可能是最稳妥的，绝对不能单一地依赖判别图解的功效。在判定过程中既要考虑ALAG 的地球化学特征，同时更要考虑区域的地质背景。当然，由于单个的ALAG 岩体的出露面积较小，不能排除其产出的岩体局部的地质背景与整体的区域构造背景相悖的情况，如在整体的挤压环境下可以出现局部的拉张。汪洋

[67]

对于北京白查岩体的分析得出其元

素地球化学特征符合A 1的特征，但是并非形成于非造山的环境中。

3小结与展望

A 型花岗岩的源区可以是多样的

[6-7，40]

，所以通过源区来讨论某岩体是否为A 型花岗岩很可能是徒劳的。总体而言，A 型花岗岩具有一些独特的地球化学特征，这皆源于其温压条件和相组分的特殊性，高温的特征为我们识别这一类型的花岗岩提供了一个很好的判别标志，热点（地幔柱）、拆沉作用引发的软流圈地幔上涌、板片断离引发的软流圈上涌等均可以提供很好的热源。汪洋[68]对于南岭地区侏罗纪

ALAG 的古地温线做了估计，可达80～95mW/m2。如

果A 型花岗岩是一种高温花岗岩的话，那么前寒武纪时期高热流值背景下的A 型花岗岩是不是更为广泛呢？卢欣祥等[69]

的研究结果表明，在世界范围内，元古宙的环斑花岗岩（一种高温花岗岩）的成因类型为A 型花岗岩。

后续的工作还有很多，比如温度的差异会不会造成云母种类（铁云母与金云母2个端元的漂移）的改变？对于分异的A 型花岗岩到底有没有很好的地球化学判别图解？黑云母的残留对于Ga 3+和Fe 3+之间替代的影响是否存在？酸性体系中[Ca/Al]晶体/

[Ga/Al]熔体的分配系数与基性体系中是否不同? 最

后，对地球化学判别图解提出挑战的一个问题是：对于一些原岩为A 型花岗岩，如果它们发生相对低温（

致谢：以A-Type Granites and Related Rocks

Through Time 为主题的IGCP-510（2005—2009）计划正在执行中，2010年将在赫尔辛基举办最后的结

题年会。在成文过程中得到吴福元老师、牛晓露博士、张舒硕士、黄丹峰硕士等的热情帮助，匿名审稿人细致入微的审稿意见使笔者受益匪浅，Scheltens

Mark 硕士对英文摘要的语言给予润色和指正，与Barbarin B 、Bonin B 、King P L 、Eby G N 等教授的讨

论也使笔者受益匪浅。在此一并致谢。参考文献

[1]LoiselleM C, Wones D R. Characteristics and origin of anorogenic granites[J].Geological Society of America, Abstracts with Programs. 1979, 11:468.

[2]BoninB. A-type granites and related rocks:Evolution of a concept, problems and prospects[J].Lithos, 2007, 97(1/2):1-29.

[3]肖庆辉, 邓晋福, 马大铨, 等. 花岗岩研究思维与方法[M].北京:地质出版社, 2002:1-294.

[4]CollinsW J , Beams S D, White A J R, et al. Nature and origin of A-type granites with particular reference to southeastern Australia[J].Contribution to Mineralogy and Petrology, 1982, 80(2):189-200. [5]PitcherW S. The nature and origin of granite[M].London:Chapman &Hall, 1997:1-387.

[6]许保良, 阎国翰, 张臣, 等. A 型花岗岩的岩石学亚类及其物质来源[J].地学前缘, 1998, 5(3):113-124.

[7]吴锁平, 王海英, 戚开静. A 型花岗岩研究现状及其述评[J].岩石矿物学杂志, 2007, 26(1):57-66.

[8]BowdenP. The geochemistry and mineralization of alkaline ring complexes in Africa (areview)[J].Journal of African Earth Sciences, 1985, 3(1/2):17-39.

[9]BoninB. Ring complex granites and anorogenic magmatism [M].Studies in Geology. Oxford:North Oxford Academic, 1986:1-188. [10]袁忠信. 关于A 型花岗岩命名问题的讨论[J].岩石矿物学杂志,

2001, 20(3):293-296.

[11]EbyG N. Chemical subdivision of the A-type granitoids:petroge -netic and tectonic implications[J].Geology, 1992, 20(7):641-644. [12]洪大卫, 王光洸, 韩宝福, 等. 碱性花岗岩的构造环境分类及其鉴

别标志[J].中国科学(B辑), 1995, 25(4):418-426.

[13]吴福元, 李献华, 杨进辉, 等. 花岗岩成因研究的若干问题[J].岩

石学报, 2007, 23(6):1217-38.

[14]KingP L, White A J R, Chappell B W, et al. Characterization and

origin of aluminous A -type granites from the Lachlan fold belt, southeastern Australia[J].Journal of Petrology, 1997, 38(3):371-391. [15]袁万明. 河南维摩寺-草庙A 型花岗岩微量元素地球化学[J].河北

地质学院学报, 1991, 14(1):61-72.

[16]KingP L, Chappell B W, Allen C M, et al. Are A-type granite the

high-temperature felsic granites? Evidence for fractionated granites of the Wangrah Suite[J].Australian Journal of Earth Science, 2001, 48(4):501-514.

[17]ShandS J. The problem of the alkaline rocks[J].Proceedings of the

Geological Society of South Africa, 1922, 25:19-33.

[18]EbyG N. The A-type granitoids:A review of their occurrence and

284

地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA 2010年

chemical characteristics and speculation on their petrogenesis [J].Lithos, 1990, 26(1/2):115-126.

[19]WhalenJ B, Currie K L, Chappell B W. A-Type granites:Geo -chemical characteristics discrimination and petrogenesis[J].Contribu -tions to Mineralogy and Petrology,1987, 95(4):407-419.

[20]刘昌实, 陈小明, 陈培荣, 等. A 型岩套的分类、判别标志和成因[J].

高校地质学报,2003,9(4）：573-591.

[21]QiuJ S, Wang D Z, McInnes B I A, et al. Two subgroups of A-type granites in the coastal area of Zhejiang and Fujian Provinces, SE China:age and geochemical constraints on their petrogenesis[J].Transactions of the Royal Society of Edinburgh:Earth Sciences, 2004, 95:227-236.

[22]CharoyB, Raimbault L. Zr-, Th-and REE-rich biotite differen -tiates in the A -type granite pluton of Suzhou (EasternChina) [J].Journal of Petroloy, 1994,35(4):919-962.

[23]邱检生, 王德滋, 蟹泽聪史, 等. 福建沿海铝质A 型花岗岩的地球

化学及岩石成因[J].地球化学, 2000，29(4):313-321.

[24]张兴隆, 王家炳, 沈波春. 苏州A 型花岗岩性质的研究[J].岩石学

报, 1987, 5(2):1-16.

[25]顾连兴. A 型花岗岩的特征、成因及成矿[J].地质科技情报,1990, 9

(1):25-31.

[26]张旗, 王焰, 李承东, 等. 花岗岩的Sr-Yb 分类及其地质意义[J].岩

石学报, 2006, 22(9):2249-2269.

[27]MillerC F, Mcdowell S M, Mapes R W. Hot and cold granite?

Implication of zircon saturation temperature and preservation of in -heritance[J].Geology, 2003, 31(6):529-532.

[28]ClemensJ D, Holloway J R, White A J R. Origin of an A-type

granite:Experimental constraints [J].American Minerologist, 1986, 71(3/4):317-324.

[29]SkjerlieK P, Johnston A D. Vapor-absent melting at 10kbar of a

biotite-and amphibole-bearing tonalitic gneiss:Implications for the generation of A-type granites[J].Geology, 1992, 21(4):336-342. [30]Pati觡o Dounce A E. Generation of metaluminous A -type granites

by low-pressure melting of calc-alkaline granitoids[J].Geology,1997, 25(8):743-746.

[31]胡建, 邱检生, 徐夕生, 等. 山东岚山I 型和A 型复合片麻状变质

花岗岩：年代学、地球化学及其构造指示意义[J].岩石学报, 2009,

25(3):282-296.

[32]AndersonJ L, Morrison J. Ilmenite, magnetite, and peraluminous

Mesoproterozoic anorogenic granites of Laurentia and Baltica [J].Lithos, 2005, 80(1/4):45-60.

[33]Dall'AgnolR, Oliveira D C. Oxidized, magnetite-series, rapakivi-type granites of Carajas, Brazil:Implication for classification and pet -rogenesis of A-type granite[J].Lithos,2007, 93(3/4):215-233.[34]Dall'AgnolR, Scaillet B, Pichavant M, et al. An experimental study

of a lower Proterozoic A-type granite from the eastern Amazonian cration,Brazil[J].Journal of Petrology, 1999, 40(11):1673-1698.[35]HoltzF, Johannes W, Tamic N, et al. Maximum and minimum

water contents of granitic melts generated in the crust:a reevaluation and implications[J].Lithos, 2001, 56(1):1-14.

[36]RajeshH M.Characterization and origin of a compositionally zoned

aluminous A-type granite from South India[J].Geological Magazine, 2000, 137(3):291-318.

[37]WatsonE B, Harrison T M. Zircon saturation revisited:temperature

and composition effects in a variety of crustal magma types [J].Earth and Planetary Science Letters, 1983, 64(2):295-304.

[38]PoitrassonF, Pin C, Duthou J L, et al. Aluminous subsolvus anoro -genic granite genesis in the light of Nd isotopic heterogeneity [J].Chemical Geology, 1994, 112(3/4):199-219.

[39]PoitrassonF, Duthou J L, Pin C. The relationship between petrolo -gy and Nd isotopes as evidence for contrasting anorogenic granite genesis:Example of the Corsican Province (SEFrance)[J].Journal of Petrology, 1995, 36(5):1251-1274.

[40]KempA I S , Hawkesworth C J. Granitic perspectives on the gen -eration and secular evolution of the continental crust[C]//RudnickR L. Treatise on Geochemistry, Volume 3, The Crust. Elsevier, 2003:382-397.

[41]WatsonE B. Zircon saturation in felsic liquids:Experimental results

and applications to trace element geochemistry[J].Contributions to Minerology and Petrology, 1979, 70(4):407-419.

[42]WilliamsI S, Chappell B W, McCulloch M T, et al. Inherited and

detrital zircons —clues to the early growth of crust in the Lachlan Fold Belt[J].Geological Society of Australia Abstracts, 1991, 29:58. [43]ChappellB W, White A J R, Williams, et al. Low-and high-tem -perature granites[J].Transactions of Royal Society of Edinburgh:Earth Science, 2004, 95:125-140.

[44]ChappellB W, White A J R. I-and S-type granites in the Lachlan

Fold Belt[J].Transactions of the Royal Society of Edinburgh:Earth Sciences, 1992, 83:1-26.

[45]WinterJ D. An introduction to igenous and metamorphic petrology

[M].Prentice Hall, 2001:1-697.

[46]McCarthyT S, Hasty R A. Trace element distribution patterns and

their relationship to the crystallization of granitic melts[J].Geochim -ica et Cosmochimica Acta,1976, 40(11):1351-1358.

[47]GoodmanR J. The distribution of Ga and Rb in coexisting

groundmass and phenocryst phases of some basic volcanic rocks [J].Geochimica et Cosmochimica Acta,1972, 36(3):303-317.

[48]CottonF A, Wilkinson G, Murillo C A, et al. Advanced inorganic

chemistry[M].New York:John Wiley Interscience,1999:1-1376. [49]ManningD A C, Hamilton D L, Henderson C M B, et al. The

probable occurrence of interstitial Al in hydrous, F-bearing and F-free aluminosilicate melts[J].Contributions to Mineralogy and Petrol -ogy, 1980, 75(3):257-262.

[50]WhittakerJ T, Muntus P A.Ga 、Ge 、In 、Ir and Au in lunar, terrestrial

and meteoritic basalts[J].Geochimica et Cosmochimica Acta Supple -ment, Proceedings of Apollo 11Lunar Science Conference, 1970, 1:1741-1750.

[51]MalvinD J, Drake M J. Experimental determination of crystal/melt

partitioning of Ga and Ge in the system forsterite-anorthitediopside [J].Geochimica et Cosmochimica Acta,1987, 51(8):2117-2128.

第29卷第2~3期李小伟等：关于A 型花岗岩判别过程中若干问题的讨论

285

[52]李兆丽. 锡成矿与A 型花岗岩关系的地球化学研究———

以湖南芙蓉锡矿田为例[D].中国科学院广州地球化学研究所博士学位论文, 1996:1-101.

[53]JiangN, Zhang S Q, Zhou W G, et al. Origin of a Mesozoic gran -ite with A-type characteristics from the North China craton:highly fractionated from I -type magmas? [J].Contribution to Mineralogy and Petrology,2009, 158(1):113-130.

[54]邓晋福, 罗照华, 苏尚国, 等. 岩石成因、构造环境与成矿作用[M].

北京:地质出版社, 2004:1-381.

[55]HuangX L, Xu Y G, Li X H, et al. Petrogenesis and tectonic im -plications of Neoproterozoic, highly fractionated A -type granites from Mianning, South China[J].Precambrian Research, 2008, 165(3/4):190-204.

[56]WuF Y, Jahn B M, Wilde S A , et al. Highly fractionated I-type

granites in NE China (I):geochronologyand petrogenesis[J].Lithos,2003, 66(3/4):241-273.

[57]BrownM. The generation, segregation, ascent and emplacement of

granite magma:the migmatite-to-crustally-derived granite connec -tion in thickened orogens[J].Earth Science Reviews, 1994, 36(1/2):83-130.

[58]赵振华. 关于岩石微量元素构造环境判别图解使用的有关问题

[J].大地构造与成矿学, 2007, 31(1):92-103.

[59]ArculusR J. Use and abuse of the terms calcalkaline and calcalkalic

[J].Journal of Petrology, 2003, 44(5):929-935.

[60]邓晋福, 肖庆辉, 苏尚国, 等. 火成岩组合与构造环境讨论[J].高校

地质学报, 2007, 13(3):392-402.

[61]PearceJ A, Harris N B W, Tindle A G. Trace element discrimina -tion diagrams for the tectonic inter pretation of granitic rocks [J].Journal of Petrology, 1984, 25(4):956-983.

[62]苏玉平, 唐红峰, 侯广顺, 等. 新疆西准噶尔达拉布特构造带铝质A

型花岗岩的地球化学研究[J].地球化学,2006,35(1):55-67.

[63]付建明, 马昌前, 谢才富, 等. 湖南金鸡岭铝质A 型花岗岩的厘定及

构造环境分析[J].地球化学,2005,34(3):215-226.

[64]陈志广, 张连昌, 吴华英, 等. 内蒙古西拉木伦成矿带碾子沟钼矿区

A 型花岗岩地球化学和构造背景[J].岩石学报, 2008, 24(4):879-889.

[65]张舒, 张招崇, 艾羽, 等. 安徽黄山花岗岩岩石学、矿物学及地球

化学研究[J].岩石学报,2009,25(1):25-38.

[66]薛怀民, 汪应庚, 马芳, 等. 高度演化的黄山A 型花岗岩：对扬子

克拉通东南部中生代岩石圈减薄的约束？[J].地质学报,2009, 83

(2):247-259.

[67]汪洋. 北京白查A 型花岗岩的地球化学特征及其成因与构造指示

意义[J].岩石学报,2009, 25(1):13-24.

[68]汪洋. 再论南岭侏罗纪“铝质”A 型花岗岩的成因及其对古地温线

的制约[J].大地构造与成矿学,2008, 32(3):365-381.

[69]卢欣祥, 王晓霞, 肖庆辉, 等. 秦岭-昆仑山型环斑花岗岩与世界典

型环斑花岗岩的对比[J].地质科技情报, 2007, 1:1-10.

①刘金全，吴克隆，严炳诠．福建省晶洞花岗岩的研究. 福建省地质矿

产局科研报告,1985.