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矿物岩石地球化学通报
综述
13ul letin of Mineralogy, Petrology
Vol24 No. 3, 201)5 July
A型花岗岩的微量元素地球化学
苏玉平2,唐红峰
白国科学院地球化学研究所地球深部物质与流体作用地球化学研究空,贵阳550062;
2.中科学院研究生院,比京10039
摘要:本文总结和述了A型花岗岩典型的微量素將征,如富集Ga、と元素(除Fu外)和高场强元素,
亏损DBE、Sr和嵎显的E」负异常。分讨论了影响徴量元素特征的多种制约因素,主要包哲源区性质、岩
的物理化学条件、岩泶作用过程和络合作用。通过对比世界范阖内几个地区和伴生的碱性A型花岩和铎
质A型花赀砦的微量元素地球化学特紅,发现前者Ga、F含量更高,洏蛏重土此值小,Eu、Ha、S:等元素含
量更低,显示了前者的岩浆分异作用更强,司时说明了哎性A型花岗旨可以由与之伴生的:A型花岗岩分
异而来
关键词:A型花岗岩:量元素;铌质A型花岗岩:破蜈A型岩
中图分类号:P595;P588.12文献标识码:A文章编号:07-282くzuO5)03-0245-07
A型花岗岩自1979年「 eisele和 Wones'Ga/AI值的大量统计研究,提出了A型花岗岩区别
提出以来,一百受到地质学家的高度重视。它以贫于其他类型(M、1、S型)花岗岩的化学特征,成为划
水、碱性和非造山初特征而有别于其他类型的花筒分A刑花岗岩的重要标准;2)稀土元素含量较高,
岩;但日前所限定的A型花岗岩与原来的概念已有是其他类型花岗岩的数倍甚至儿十倍,⊥轻重稀土
很大不同,包括非造山和造山两种环境的多种岩石元素分馏明显,貝明显的销负昇常,稀士元素配分模
组合2。微量元素作为有效揭示岩石形成过程、判式呈典型的右倾“V"字型:3)高场强元素Zr、Hf、N
別大地构造环境的重要工具,已成为A型花岩研的含量普遍偏高;4)大离子亲石元素Rb、U、Th
究中的关键内容,前人对此进行了ー定的研究。本量高,而Ba、Sr含量很低:5)F的含量较高,大多高
文总结了国内外A型花岗岩微量元素的典型特征,于1000gg/g;6)过渡元素Cr、Ni表现为强烈亏损
削述「元素富集与亏损的主要制约因素,着重对比而Cu、Zn则相对富集。此外,钨钼族元素的含量也
和讨论了A型花岗岩中两个亚类(铝质A型花岗岩较高,在一定条件下可以形成矿床,如尼日利亚Jos
与碱性A型花岗岩)的微量元索特征及其差异
高原和我国苏州的Sn-W-Nb-Zn矿床?
A型花岗岩的微量元素一般特征
Collins等·?从地球化学角度讨论了A型花岗
质熔体的本质,还有学者用实验岩石学方法证实了
与主要制约因素
源岩化学成分和成芳条件·对A型花岗岩的矿
A型花岗岩是一类特殊的岩石,其岩石学、矿物物学和岩石化学成分的影响。表明∧型花岗若的
学和地球化学均有很显著的特征。它的岩石类型不微量元素特征受多种因素的制约。根据前人的研
仅包括碱长花岗岩与碱性花岗岩,甚至也包括偏铝究,可以将这些因素归纳为源区性质、岩浆的物理化
质利过铝质花岗岩2。矿物学上以碱性长石和石学条件、岩浆作用过程和络合作用等四个方面
英为其主要矿物相,次要矿物以霓石、钠铁闪石等碱
(1)源区性质:岩浆的微量元素定量模型揭小
性暗色镁铁矿物为特征。A型花岗岩的主量元素以部分熔融成因岩浆的徴量元素特征与源区岩石的微
高硅富碱低钙为特征。微量元素最显著的特征是选量元素组成密切相关。A型花岗岩的微量元素地球
择性富集与デ损。其微量元素特征主要有以下几个化学特征与源岩的关系也是如此, Bogaerts等研
方面:1)Ga相対富集。 Whalen等い正是根据岩石究揶威南部的A型花岗岩时,发现 Tranevag岩体
收稿期:2005-0519收到,05-3!改?
基金项目:中国科学院西部之光计划资財项日(2002年度);国家重点基础研究发展规划资助项日(201CB10980
第一作者简介:苏玉平(1981-),男,硬士研究生,从導岩石地球化学研究
o1994-2010ChinaAcademicJouralElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/www.cnki.nel
苏玉平等A型花岩的微量元素地球化学
与附近的 Red Granite岩体的微量元素特征不同,及标准化曲线中均表现为连续有规律的变化趋势,
后者的LREE、Th、Sr及Rb的含量比前者的高。这些特征反映了岩浆曾经历过明显的结晶分异作
他们认为这一差异是两者源岩成分的不同所致。尽用。 Kimm等[的实验研究表明,硅含量高的
管到日前为止对A型花岗岩的源岩还没有一个统型花岗岩(样品AHB422)可以由硅含量略低的A型
的认识,但越来越多的研究配示A型花阓岩很可花岩岩浆(样品AB412)发生4.7%的斜方辉石和
能主要起源于中下地売的高钾、贫水(或含少量水)8.5%的斜长石的结晶分异作用而形成。King
的岩石"。在这种条件下角闪、云母等含F等別指出,斜长石镁铁矿物的分?作用造成了澳
或CI的矿物的脱水作用,可形成辨石和嫆体;黑公大利亚 Lachian熠皱带中 Wangrah A型花岗岩岩
母十角闪石+石英ニ斜长石=斜方辉石+单斜辉体成分的差异。Han等及 [ urner等4认为地
石十钾长石一熔体「。源区的这种特性决定了A幔玄武质岩浆通过高度结晶分异作用可直接行生出
型花岗岩有较高的F含量
A型花岗岩。对于A型花岗质浆体系来说,长石
(2)岩浆的物理化学条件: landenberger等往往是分离结晶的宝要犷語,斜长石的不断分离
的研究显示,澳大利亚东部的I型、A型花岗岩足同结郜作只可使残余岩浆中的Sr、Eu不断亏损
源的,而不同的成岩条件造成了两者成分的差异
络合作用,A花岗岩的高F含量为高场
Dall' Agnor等”也指出A型花岗质浆体系的分强元約络合反应提供了良好的条件,因为F打破
过程很大程度上受""的影唤。微元索『「住酸盐熔体原有的结构模式,⊥F体积小,电负
地质温度、压力计的理运用1更表明了岩浆的性大?能以共价键形式与其他元素络合成高配位的
温度、压力对岩不化学成分的影响。由此可见,岩浆复杂络合物,如MoFa、GaF3、IaOF等。在有足够
的物理化学条件(温度、力和氧逸度等)对微量元平衡离子(Na~、K)存在的情况下,一方面这些络
素的作用不容忽视。A型花岗质岩浆?般无残留令物变得更加稳定,另ー?方面熔体中还可以形成砫
岩,表明其形成的温度较高(约900"C)。在岩浆酸盐聚合体,如(Na,K)2()+S()2+Zr(2=(Na
的高温作用下,富含稀土元素的副矿物的溶解度变K)2ZrSi(O。因此,在高F高破的A型花岗质岩浆
大[6:。显然副矿物仅占花岗岩的1%左右或更
中,高场强元素会随嫆体一起迁移,而不易以独立的
但它对全岩稀土:元素含量的页献可达40%~60%、矿物枏结品析出。在岩浆过程的较晩阶段,由于物
因此源岩中少量副矿物的熔融无疑可使A型花岗理化学条件的改变,如温度下降、pH值增大,这些
岩富集稀上:元素。从压力的角度看,形成A型花岗络合物将不再稳定而分解,造成高场强元素的富集。
岩的岩浆侵位浅,无论哪··亚类A型花岗岩都可有
综上所述,A型花岗岩中部分大离子亲石元素
晶洞构造,晶涧中填充结晶了钠铁闪石、克石或石榴的富集首先与源区有关?而岩浆的物理化学条件、岩
」石、白云母、石英与钠