花岗质岩石的基本问题.pdf

V01．53 地质论评 GEOLOGICALREVIEW Supp． 爹了：雩年荸冒 Aug． 2007 花岗质岩石的基本问题 罗照华，黄忠敏，柯珊 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京，100083 内容提要：当代地球科学的两个前缘领域一个是地球的早期历史，一个是地球的深部过程，这两个问题都与花 岗质岩石紧密相关。花岗质岩石主要由石英、斜长石和碱性长石组成，并因此具有较低的密度。这种性质决定了 花岗质岩石具有正的浮力．记录了很长的地球演化历史。因此，花岗岩类是地质学最复杂的话题之一，因为其源区 岩石多种多样和形成过程非常复杂。本文的目的是帮助普通旅游者识别花岗质岩石及其重要意义。通常，花岗岩 (狭义)被定义为由石英(20％。按体积计算)和长石(碱性长石大干斜长石)组成的深成岩。但是，地质学家常常 将特征与花岗岩(狭义)类似的深成岩称为花岗质岩石或花岗岩类。也就是广义花岗岩。因此，花岗岩类是深成岩 的一个大类，包括象花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩、英云闪长岩等这样的岩石。火成岩的多样性不仅仅取 决于岩浆作用过程，而且也取决于岩浆形成过程。岩浆的产生是源区岩石部分熔融的结果，因而火成岩的化学成 分取决于源区成分、熔融温度和压力、挥发分以及熔融程度。尽管岩浆作用过程对火成岩的成分具有重要影响，花 岗质岩石多样性的关键因素却是部分熔融作用。基于此．岩石学家更注意花岗质岩浆的起源而不是它们的演化。 花岗质岩浆虽然起源于地壳，却是受地幔热引擎的驱动。因此，花岗质岩石也记录了大量地球深部过程的信息。 关键词：花岗岩；火成岩多样性；深部过程；地球动力学；岩浆起源 最普通的事物往往也是最复杂的，一些我们习 之为花岗质岩石问题。 以为常的现象实际上隐藏着深奥的科学道理，而一 花岗质岩石问题是一个古老而复杂的科学问 些看起来十分深奥的科学道理其实又十分简单。这 题。究其原因，一方面，我们对花岗质岩石习以为 种简单与复杂的相互交错时刻困扰着我们，使我们 常，在大陆地区几乎处处可见，因为它们是大陆地壳 面对实际地质问题时常常顾此失彼、错误不断。花 的基本物质组成；另一方面，许多学科的学者都需要 岗质岩石问题就是这样的科学问题之一。学者们一 与花岗质岩石打交道，他们独特的视角往往会与相 般认为，固体地球的表层是由刚性岩石组成的，称为 邻学科的认知发生矛盾，使得花岗质岩石问题变得 岩石圈，包括上部的地壳和下部的岩石圈地幔。岩 越来越复杂。 石圈之下的地幔可能具有地质时间尺度上的塑性形 但是，对于普通民众来说，学者们的争议可能并 质，其主要构成为橄榄岩。在漫长的地质历史时期， 不是那么重要，甚至会觉得有点不可思议：为什么学 地幔以部分熔融的方式分异形成了地壳，地壳本身 者们会为了一块石头的成因争得不可开交?其实， 也不断分异使其一部分地区拥有了密度比地幔岩石 花岗质岩石问题也与我们的生存环境和未来息息相 小得多的花岗质岩石分布区，这就是大陆地壳。大 关。国民经济建设所需求的许多矿产资源都与花岗 陆壳与大洋壳最本质的区别就是陆壳内有巨厚的花 岩类有关，这种关系常常被称为花岗质岩石的成矿 岗质岩石，因而具有大得多的浮力，使得陆壳很难被 专属性；花岗质岩石本身也是上好的建筑石料，在工 卷入地球内部物质再循环。因此，大陆地壳保留了 程建筑和房屋装修方面扮演了重要角色；花岗岩体 比大洋地壳长得多的演化历史记录，成为揭示地球 还常常形成各种奇特