花岗岩成因分类及其Pearce判别 Barbarin方案.docx

1、 花岗石：花岗石是一种由火山爆发的熔岩在受到相当的压力的熔融状态下隆起至地壳表层，岩浆不喷出地面，而在地底下慢慢冷却凝固后形成的构造岩，是一种深成酸性火成岩，属于岩浆岩。花岗石以石英、长石和云母为主要成分。其中长石含量为40%-60%，石英含量为20%-40%，其颜色决定于所含成分的种类和数量。岩质坚硬密实。2、 S型花岗岩：S型花岗岩（S type granite）是一种以壳源沉积物为源岩,经过部分熔融、结晶而产生的花岗岩。“S”指英文沉积（sediment）一词的第一个字母。属造山期花岗岩，产于克拉通内韧性剪切带和大陆碰撞褶皱带内，以堇青石花岗岩和二云母花岗岩组合等过铝质花岗岩为代表。3、 I型花岗岩（I type granite）是一系列准铝质钙碱性花岗质岩石的总称，主要是各种英云闪长岩到花岗闪长岩和花岗岩。这种花岗岩的源岩物质是未经风化作用的火成岩熔融而来，是活动大陆边缘的产物，简称I型花岗岩。“I”是英文火成岩(Igneous）一词的第一个字母。其特征是基本上由石英、数量不等的斜长石和碱性长石、普通角闪石和黑云母所组成，不含白云母。4、M型花岗岩：M型花岗岩类（M type granite）即幔源型花岗岩。是基性岩浆房分异形成的构成蛇绿岩套的浅色岩组。它由蛇绿岩套中的奥长花岗岩所组成，是大洋环境火山岛内地幔和大洋地壳两种岩浆混合的产物，取其首字“M”命名之。其空间分布一般与辉长岩的条带状构造走向相一致，岩体规模不大，多呈长条状或不规则状的小侵入体或悬浮体。1M型花岗岩类包括产于不成熟岛弧的侵入花岗岩和洋壳型蛇绿岩套中的斜长花岗岩，以及洋岛玄武岩中的花岗岩（如冰岛）。M型花岗岩多呈偏铝质的斜长花岗岩小型侵入体与玄武岩伴生，属拉斑岩浆系列。5、A型花岗岩：A型花岗岩（A type granite）是产于裂谷带和稳定大陆板块内部的花岗质岩石。这类岩石通常是弱碱性花岗岩，CaO和Al2O3含量较低，Fe/Fe+Mg值较高，K2O/Na2O值和K2O含量较高；由石英、钾长石、少量斜长石和富铁黑云母，有时有碱性角闪石等组成。碱性暗色矿物含量高，有时因富铁还会出现富铁橄榄石。这类花岗岩因为通常是非造山期的、碱性的和无水的特点，恰好这三个英文单词的第一个字母都是“A”。故把这种花岗岩叫做A型花岗岩。6、花岗岩类型：根据对澳大利亚东南部拉克兰褶皱带的研究，查佩斯和怀特划分了两个不同的花岗岩类的岩石类型，称为I型和S型。I型花岗岩岩浆是由火成岩（Igneous）源岩部分熔融形成。S型花岗岩岩浆是由沉积岩（Sedimentary）源岩经部分熔融形成。Sn矿化与S型花岗岩关系密切，Mo矿物与I型花岗岩关系密切。石原舜三根据花岗岩中有无磁铁矿，分为磁铁矿系列和钛铁矿系列，与I型和S型基本相当。磁铁矿系列的特点是有磁铁矿（0.1-2%体积分数）、钛铁矿、赤铁矿、黄铁矿、榍石、绿帘石等。黑云母中Fe3+/Fe2+和Mg/Fe2+比值均高；含有斑岩Cu-Mo矿。钛铁矿系列的特点是有钛铁矿（65者为酸性岩；二氧化硅含量在52%-65%者为中性岩；二氧化硅含量介于40%-52%者为基性岩性；超基性岩性的二氧化硅含量40%。同时按火成岩的生成条件又可以分为深成岩、浅成岩和喷出岩。花岗岩为深成酸性岩；安山岩是中性喷出岩；辉绿岩为浅成基性岩，以上这些都是火成岩。15、如何区别玄武岩和安山岩？相同点：二者都属于熔岩；都产生于相同的构造环境，安山岩还产于大洋中脊和板内裂谷等非构造环境。二者都属于火成岩中的喷出岩。玄武岩属于基性火山岩类，安山岩属于中性火山岩。玄武岩SiO2含量变化于45%52%之间，而安山岩SiO2含量变化在53%63%；玄武岩系列可分为亚碱性系列玄武岩和碱性系列玄武岩，其中亚碱性系列玄武岩又可分为拉斑玄武系列和钙碱性系列，而安山岩属于亚碱性系列的火山岩，成分与对应的侵入相闪长岩相当；通常玄武岩具有斑状结构、间隐-间粒结构，块状构造、杏仁构造等，安山岩具有斑状结构、交织结构，气孔构造、杏仁构造。16、玄武岩类、安山岩类、流纹岩类的区别？都属于火成岩中的喷出岩类。玄武岩是基性的喷出岩，安山岩是中性的喷出岩，流纹岩是酸性喷出岩。由于它们的SiO2含量不同，其矿物组成和含量也不同。玄武岩：二氧化硅含量为45%-52%，主要矿物成分为辉石、基性斜长石，不含石英或石英含量极少，色深。安山岩：二氧化硅含量为52%-63%，主要矿物成分为角闪石、中性斜长石，可含少量石英。流纹岩：二氧化硅含量大于63%，色浅，浅色矿物以钾长石、酸性斜长石和石英为主。特点是石英大量出现，约占岩石的1/4到1/3；暗色矿物较少，一般为黑云母。它们的矿物组成之所以不同，是因为岩浆的组分不同。17、如何区别玄武岩、粗面岩、安山岩和流纹岩（就是在看手标本的时候怎么样分辨，直观一点的）？玄武岩是基性的，安山岩中性，流纹岩酸性，酸碱性不同。（1）、玄武岩：二氧化硅含量为45%-52%，主要矿物成分为辉石、基性斜长石，不含石英或石英含量极少，色深。（2）、安山岩：二氧化硅含量为52%-63%，主要矿物成分为角闪石、中性斜长石，可含少量石英。（3）、流纹岩：二氧化硅含量大于63%，色浅，浅色矿物以钾长石、酸性斜长石和石英为主。特点是石英大量出现，约占岩石的1/4到1/3；暗色矿物较少，一般为黑云母。（4）、粗面岩 （trachyte）：是一种SiO2近于饱和而碱质较高的中性喷出岩。与粗面岩相当的深成岩是正长岩。其 SiO2平均含量为 60%左右，Na2O+K2O为813%。粗面岩一般具块状构造，有时呈流状构造。通常有数量不等的斑晶，基质为全晶质粗面结构。粗面岩主要由碱性长石组成，并含少量斜长石、石英和铁镁矿物。据次要矿物种属，可对粗面岩作进一步命名，常见的有石英粗面岩、黑云母粗面岩、钠闪粗面岩、霓辉粗面岩、白榴粗面岩和蓝方粗面岩等。其中前两种岩石称钙碱性粗面岩,后三种称碱性粗面岩。根据其中所含有的长石不同，粗面岩基本分为：钾质粗面岩，主要含有碱性长石；钠质粗面岩，主要含有钠长石和歪长石。18、简述花岗斑岩和斑状花岗岩以及花岗岩这三个概念的联系和区别？花岗斑岩、斑状花岗岩都只是花岗岩中的一类而已。花岗岩，是一个大的岩石类型，SiO2含量占岩石的66%以上；由石英、斜长石、钾长石等组成的酸性侵入岩。花岗斑岩, 具有斑状结构的花岗岩，岩石整体具有斑状结构，基质为隐晶质结构；斑状花岗岩，具有似斑状结构的花岗岩，岩石整体具有似斑状结构，基质为显晶质结构。19、花岗斑岩与石英斑岩长石斑岩有哪些区别?二者皆为酸性火成岩，区别如下。花岗斑岩（Granite porphyry）是具有斑状结构的花岗岩，斑晶主要为钾长石和石英（斑晶含量一般为15-20%，斑晶通常被熔蚀，石英斑晶往往呈六方双锥状）。基质为隐晶质-微晶结构，基质成分与斑晶成分相同，具有微花岗结构。花岗斑岩通常以小岩株、岩瘤、岩盘、岩墙产出，或作为同期晚阶段的侵入体穿插于大花岗岩岩体中。石英斑岩（quartz porphyry）：是一种具有流纹岩成分的隐晶质岩石。岩石具有斑状结构，斑晶以石英为主，可有少量透长石或正长石及黑云母。基质为隐晶质。石英斑岩多呈脉状产出,有时为浅成岩体的边缘相。花岗斑岩（Granite porphyry）的矿物成分与相应的深成岩-花岗岩相同，不同的是它具有斑状结构，表明它是浅成岩。19、何为造山带？造山带 (orogenic belt) ，是地球上部由岩石圈剧烈构造变动和其物质与结构的重新组建使地壳挤压收缩所造成的狭长强烈构造变形带，并往往在地表形成线状相对隆起的山脉，一般与褶皱带、构造活动带等同义或近乎同义。包括地壳挤压收缩，岩层褶皱、断裂，并伴随岩浆活动与变质作用所形成的山脉，以及拉伸构造、剪切走滑在形成裂谷、裂陷盆地的同时，相对造成周边抬升，构成山系。这种横向收缩、垂向增厚，隆升成山而造成构造山脉的作用叫作造山作用或造山运动 ，与地壳运动中的造陆运动相提并论。通常造山带有两种类型，一类形成于克拉通之上，另一类形成于显生宙特别是中新生代造山带之上，或称之为造山带的复活。造山带的特征标志：造山带是地壳的缩短带。造山带的地壳缩短可以由挤压作用直接产生，也可以由斜向走滑作用衍生；造山带广泛发育塑性流动、韧性剪切、褶皱、冲断和/或剪压构造带。早期造山作用和褶皱作用有相通的意思，现在看来褶皱和冲断推覆构造的发育程度仍然是造山带和克拉通地区的主要宏观构造区别之一；造山带有广泛的变质作用发生，岩石组构发生改变。造山带有强烈的中酸性岩浆活动，有广泛的热参与；造山带沉积以非史密斯地层为主。较大规模的造山带通常有蛇绿混杂岩带存在；地壳中参与造山作用的主体是硅铝层陆壳物质，洋壳物质以残留体形式存在，在整个造山带中所占的比例很小。造山带的特征：具有很宽的增生楔，增生楔中的复理石基质向着海沟后退方向时代逐渐变新；增生楔中有多条蛇绿岩带，是海沟后退到适宜的构造位置时沿滑脱断层就位形成的；增生型造山带中有多条钙碱性火山岩和花岗岩带，其生成时代也向着海沟后退方向变新；增生地体内含有海山、大洋岛和大洋台地的构造碎块，使增生型造山带复杂化；增生型造山带中具有多条韧性剪切带，可能是蛇绿岩构造就位的滑脱带；增生型造山带含有大型-超大型铜、金和多金属矿床。 从微量元素方面来对花岗岩构造背景进行判别JULIAN A. PEARCE摘要：花岗岩按照侵入位置可以分为四类-洋脊花岗岩（ORG），火山岛弧花岗岩（VAG），板内花岗岩（WPG）和碰撞花岗岩（COLG），构造背景有几种类型及特征并且这四种花岗岩根据具体产出形态和岩石学特征又可以进一步划分。我们已经建立了一个600个高质量花岗岩微量元素分析数据库，并且花岗岩产出位置已知，利用洋脊花岗岩标准地球化学数据和SiO2含量进行分析后，可以知道大部分花岗岩在微量元素特征方面存在很大差异。ORG，VAG，WPG，COLG这四种花岗岩的区分在Rb-Y-Nb and Rb-Yb-Ta方面上是比较有效的，尤其是Y-Nb, Yb-Ta, Rb-(Y + Nb) andRb(Yb + Ta)的图解。尽管这些边界都是靠经验而来的，但是可以根据地球化学模型来建立不同花岗岩的一个理论基础。后碰撞花岗岩在大地构造分类上显示出一定的问题，因为他们的特点与碰撞事件时岩石圈的厚度和组成有关，也与之前岩浆活动的时期和位置有关。如果对后碰撞花岗岩的地球化学方面双倍的约束，花岗岩微量元素的特征都趋向于晚太古代的构造环境。前言微量元素分类图标很多时候都是用于玄武质火山岩的构造背景判别(e.g. Pearce & Cann, 1973; Floyd & Winchester, 1975; Pearce, 1975; Wood et al.,1979; Winchester & Floyd, 1977; Shervais, 1982).。然而，很多时候一些岩浆/构造事件在地表揭露的只是深层岩，尤其是花岗岩(sensu lato).。我们的目的就是把微量元素分类图标的应用范围推广到我们所命名的含有至少5%模式石英的深层岩。 为什么在判别个构造背景时玄武岩比花岗岩更受到重视呢，主要有 两个原因。最主要是因为对于已知背景的花岗岩分类具有一定的难度，从他们出露在地表以来，就很难得到构造背景的明确的地球化学证据。第二个原因就是花岗岩复杂的形成过程，这使得他们的地球化学特征很难解释，例如晶体形态，地壳混染，挥发分对元素的带入和带出。玄武岩在判断构造背景方面要比花岗岩重要的多(e.g. Hanson, 1978).然而这些问题可以通过低蚀变的样品来平衡，所以对于他们的分类来说，活动元素要比稳定元素应用更多一些。当然，目前也已经有一些花岗岩分类的方案，对构造背景也有一定的指示意义。Peacocks (1931)的碱-灰质指数（alkali-lime index）和Shands (1951)的进一步划分为过下载文章并且翻译下来碱性、碱性和亚碱性来表示花岗岩主量元素的特征，并且也指示出一些简单的假设：钙碱性花岗岩石岛弧岩浆活动产物，碱性和过碱性与版内背景有关，过铝质花岗岩石是沉积岩深熔作用形成，尤其是大陆碰撞时期。Streckeisens (1976)的分类也对构造环境提供了一些信息，然而Debon & Le Fort (1982)基于La Roche(1978)早期成果公布了一个特征矿物表格，这里包含了构造背景化学和矿物的分类。他将花岗岩分为S型和I型(Chappell &White, 1974; White & Chappell, 1977)花岗岩，最初只是成因分类，目前已经可以用来预测构造背景。S型花岗岩是大陆碰撞产物，I型花岗岩是科迪勒拉山系和后造山抬升形成(e.g. Beckinsale, 1979; Pitcher, 1983)。为了强调区别，他又划分A和M型花岗岩来分别区别非造山和洋弧背景。后者也可以包括Coleman & Peterman (1975)提出的大洋斜长花岗岩，主要是洋脊形成的蛇绿岩套中富钠的花岗岩。尽管以上分类很有用处，但是他们范的最大缺点就是对过去构造背景的指示。这些矿物和 主量元素的分类通常只是简单的分类，因为他们并不是主要用来判断构造背景。S、I、A、M型花岗岩分类很难应用，因为他们的边界并不清楚，还因为这些花岗岩类型和构造背景的单相关关系并不经常有效，后文我们会提到。所以我们利用相反的方向来分类，利用已知构造环境的花岗岩分析得到相应的地球化学和矿物特征。我们利用的600个样品，采自不同构造背景，有洋脊，火山弧，板内和碰撞背景。我们测试的元素包括XRF微量元素K, Rb, Sr, Y, Zr and Nb (and sometimes Ce, Ba and Th)和INAA微量元素，Ba和稀土元素Hf, Ta and Th，他们的矿物学和主量元素特征已经有记录。三分之一的数据已经公布给大学，剩余的也正在进行。 花岗岩的构造背景分类表一列出了测试样品所采自的构造环境。他们被分成四组：洋脊，火山弧，版内和碰撞花岗岩。每一组又进一步分为构造和岩石学分类。洋脊花岗岩 尽管我们已经从大洋盆地直接取得了一些花岗岩样品，但是我们所知道的关于这些花岗岩的知识仅仅是来自于蛇绿岩套，他们仅仅局部小范围存在于深层火山岩的最上部。 Coleman &Peterman (1975) and Coleman & Donato (1979)建议将这种岩石叫做大洋斜长花岗岩，但是由于这里的岩石还有除了洋脊以外大洋内部的岩石，所以在这里我们称之为洋脊花岗岩。所以这组岩石包括洋壳花岗岩和蛇绿岩套中的花岗岩，但是不包括切穿这些层序的侵入体花岗岩以及与岛弧和洋岛有关的花岗岩。 我们还要对洋脊花岗岩形成的不同类型的洋脊进行精确分类，这也是很有用处的。在表一中我们已经完成了这项工作，将他们的地球化学背景与相关玄武岩进行结合比较。最初是将其分为与俯冲带无关的洋脊和与俯冲带有关的洋脊。对于前者，如果其最初火山产物是N-MORB，就叫做正常洋脊，如果其最初火山产物是E-或者T-MORBMORB分类及特征，就叫做异常洋脊，他们的微量元素特征是完全不同的(Sun &Nesbitt, 1977; Wood, 1979）。地球化学证据表明，只有科西嘉，亚平宁和一些伊朗的大洋斜长花岗岩形成于与俯冲无关的洋脊，地球化学证据将这些洋脊称为正常洋脊（见表一）。我们所取的异常洋脊样品仅取自大西洋中脊，属于E-MORB。而地幔柱附近的异常洋脊的斜长花岗岩，目前还没有可用的数据，像宝威特和冰岛的。俯冲带洋脊的最初火山产物也是N-MORB的话也称之为正常洋脊，如果产物是岛弧拉斑玄武岩或者玻古安山岩的话则称之为上俯冲带（SSZ）。本次研究中的大洋斜长花岗岩取自撒米恩托等地的蛇绿岩套，他们的地球化学特征象征着弧后形成环境（弧后是弧里面），其玄武岩地化特征位于正常洋脊的边缘。相反，取自特鲁多斯山，安塔利亚等地的大洋斜长花岗岩则是取自SSZ性质的蛇绿岩套(e.g. Pearce et al., in press）。他们的一些地化证明(Gealey, 1980)这些斜长花岗岩具有弧前（弧前是弧顶那侧）性质，与汤加海沟的斜长花岗岩 具有相似特征(Sharaskin etal., in press)。所有构造子群的大洋斜长花岗岩都具有角闪石作为特征镁铁质矿物，在Streckeisen图解上投在石英闪长岩和英云闪长岩上。还有一些Engel & Fisher (1975)在印度洋取的石英二长岩，是属于比较狭窄的范围之内，在这里并没有录入数据库中。利用Peacock参数可以发现各子群的区别：与俯冲带无关的正常和异常洋脊基本都属于钙碱性，正常弧后洋脊为钙碱性，SSZ洋脊是富钙的。这是一个重要的区别，尽管有一些相似之处。火山弧花岗岩火山弧花岗岩在背景上有很大变化，有海洋环境还有大陆环境，在成分上有拉斑玄武岩（tholeiitic）系列，钙碱性以及钾玄质系列(Peccerillo & Taylor, 1976).。还有一些与拉斑玄武岩海洋弧有关。子群中可用的数据仅取自Canyon杂岩体，这个杂岩体整体具有拉斑玄武岩岛弧性质。也有一些取自切穿蛇绿岩（ophiolite） 的小型侵入体(10 km across)、岩床以及岩浆房最上部结晶形成的花岗岩。这些例子在地质方面都与最初岛弧有一定相同点，并且与之相关的玄武岩地化特征也提供了一些依据，但还不足以确定。我们可用的数据来自活动-近期活动的海洋岛弧，包括太平洋西南部，加勒比海以及阿拉斯加增生契。这些样品大部分是钙碱性，也有一部分拉斑玄武岩系列。一部分样品取自侵入活动大陆边缘的花岗岩。所有这些样品取自美国西海岸，主要是西部山脉和安第斯山脉，这里主要有沿海岸线分布的侏罗纪-白垩纪复合岩基和内陆分布的白垩纪和第三纪小型侵入体。所有这些侵入体都是钙碱性，高K钙碱性或者钾玄质shoshonitic（Peccerillo & Taylor）。在选择火山弧花岗岩样品时一定要注意选择洋壳俯冲的样品。安第斯山脉东部的花岗岩就是岛弧-大陆碰撞事件形成的，是属于碰撞花岗岩而不是火山弧的。一些第三纪喜马拉雅的花岗岩也没有录入数据库，因为他们在俯冲带和碰撞二者之间很难区分。火山弧花岗岩在主量元素和矿物学特征方面有着很大程度、很系统的变化。大洋拉斑玄武岩岛弧的花岗岩在Streckeisen图表上主要投在石英闪长岩和英云闪长岩上，角闪石是其特征镁铁质矿物，根据Peacock的分类是属于富钙系列。钙碱性岛弧（大洋和大陆）的花岗岩在Streckeisen图标上主要为石英闪长岩、石英二长岩、英云闪长岩和花岗闪长岩上，角闪石和黑云母是其特征镁铁质矿物，属于钙碱性系列。活动大陆边缘的高K钙碱性和钾玄质岩在Streckeisen图表上投在石英二长岩、华刚闪长岩和花岗岩上，黑云母+-角闪石是其特征镁铁质矿物，属于钙碱性和碱钙系列。子群a-c中的花岗岩从偏铝质到过铝质变化，从M型ab到I型bc变化。板内花岗岩根据花岗岩侵入的地壳性质，我们可以对板内花岗岩进一步分类。一共分为三个子群：A子群花岗岩侵入到正常厚度的陆壳B子群花岗岩侵入到较薄的陆壳中，C子群花岗岩侵入到洋壳中。A/B的是按照相关岩脉群而划分，B/C是按照大陆架边缘划分。数据库中大部分花岗岩在Streckeisen图解上都投在石英正长岩，花岗岩和碱性花岗岩区域，根据Peacock碱灰指数属于碱性系列，并且属于A型花岗岩。而在另一方面，他们却有很大差别：鉄镁质矿物从富钠角闪石+富钠辉石到黑云母+富钠角闪石，在成分上从过铝质到过碱质。大部分B子群里的花岗岩都属于钙碱性系列，包含富钙角闪石和辉石，有时候也有橄榄，根据Shands指数属于变铝质系列。碰撞花岗岩花岗岩是大部分岩浆活动的产物，根据碰撞类型（陆陆、陆-岛弧，弧-弧）以及与主碰撞关系（同碰撞，碰撞后）进一步分类。数据库中大部分花岗岩都取自陆陆碰撞区，同碰撞和碰撞后期几乎各占一半(see Harris et al., in press, for a more detailed description of sample locations)，并且大部分取自岩浆活动与板块构造比较容易理解的地区，例如Hercynian, Himalayan and Alpine belts。在弧-大陆碰撞的花岗岩主要有三种类型：1、阿曼的晚白垩纪和与阿曼蛇绿岩侵位有关的马斯拉岛；2、希腊北部的侏罗纪花岗岩，其与Guevgueli蛇绿岩侵位有关(Bebien, 1982)；3、玻利维亚中新世花岗岩，它是在南美大陆与安第斯山西麓碰撞时侵入的(Bourgois & Janjou, 1981)。其中，阿曼和马斯拉岛花岗岩属于后碰撞时期产物，希腊和玻利维亚花岗岩是同碰撞产物。同碰撞花岗岩在Streckeisen图解上投在花岗岩区域含有白云母，过铝质，在很多方面都表心啊出S型花岗岩特征。后碰撞花岗岩通常具有黑云母，角闪石作为铁镁质矿物，在Streckeisen图解上所投位置与火山弧C子群相同，属于钙碱性系列，偏铝质到轻微的过铝质，大部分特征与I型花岗岩类似。但是值得注意的是，尽管二者在数据库中并没有得到很好的体现，S型花岗岩和A型花岗岩在这种构造背景下都能够发生侵入。不同类型花岗岩的微量元素特征表2列出了这四种花岗岩的化学分析数据和确切的产出构造背景。为了阐述这些分析数据中的主要特征，我们已经将他们在表一种标绘出来。由于利用玄武岩的数据标准来对花岗岩进行分析的话是很难的，所以我们找到另一种标准。这种标准就是假设的洋脊花岗岩(ORG)，这种假设的花岗岩石通过N-MORB分离结晶而计算出来的。这种标准中的元素仅仅局限于在MORB分异中与酸性成分不兼容的元素，所以玄武岩标准中的主要元素如Ti、P、Eu和Sr等元素并不包括在内。为简单起见，我们用Ce,Sm和Yb元素来表示稀土元素；在表一中我们已经对数据进行了求利陨石标准化，这里没有重复添加。元素的排序是根据MORB geneses过程中相对不兼容的顺序排列的（从Yb到Rb），并且K2O在这里添加到了LHS中。这组标准化的成分有以下特点：1、最终来源于没有受到富集事件的上地幔；2、分异成花岗岩的玄武岩就有简单的斜长石-橄榄石-单斜辉石-磁铁矿组合；3、没有受到地壳重熔，同化以及挥发分占主导的过程。由于花岗岩最初起源都假设为了很简单，所以他们会随着环境不同而发生系统性的变化。洋脊花岗岩的典型模式在表1中已经有所体现。由于我们所选择的标准是正常洋脊，所以无论是否是俯冲带侵入的花岗岩，其曲线都是平缓的。但是在K2O和Rb的含量上有很大差异，这原因可能是挥发相或者蚀变造成的。还有可能就是MORB（由于蚀变和低丰度的原因，其真实含量很难获得）的这些元素的值被高估了。而异常洋脊的花岗岩的模式则与其有着偏离，主要表现在Th，Ta，Nb和Ce的含量较高。其解释是源区玄武岩在这些元素上选择性的富集(e.g. Wood, 1979)。采自Troodos Massif 的俯冲带上不边缘的花岗岩，其模式曲线相对标准曲线来讲其高离子势的元素含量较低；并且相对其他元素，它的Th和Ba含量高，K2O和Rb含量低。它的Th/Ta比例很高，这更趋近于岛弧拉斑玄武岩系列而不是洋脊花岗岩，这种特征与岛弧拉斑玄武岩的玄武岩特征很下相似(Pearce et al., in press)。（花岗岩研究时要重视与之关联的玄武岩的性质，二者相互补充）火山弧花岗岩的模式曲线见图1b。与火山弧玄武岩相似，花岗岩也富集K，Rb，Ba，Th，Ce和Sm，较少的是Ta，Nb，Hf，Zr，Y和Yb。在给出的四种模式曲线中，差异最大的就是取自Oman的后期侵入的花岗岩，它可以代表最原始的岛弧拉斑玄武岩系列的大洋斜长片麻岩。它的元素含量普遍较低，并且是所有模式中唯一从Ta到Yb具有完美的弧形。然而，它在Ba和Th相对的富集情况也是很明显的。其他的曲线形态相似，仅在含量上有所差别。板内花岗岩模式曲线见图1C和1d。他们可以分为三种类型。第一种，Ascension Island and Oslo Rift模式，它的特点是Rb，Th，Ta和Nb的含量较高或者约等于标准化含量，这与板内玄武岩特征是一样的，它的原因可能是花岗岩来源于不兼容元素富集的地幔( Pearce,1982).我们要注意到我们没有考虑这种花岗岩模式中地壳物质的参与，这叫“地幔主导”。第二种，取自Sabaloka intrusion，它与第一种模式有很大区别，Rb和Th相对富集，而Nb和Ta相对亏损，并且Ce和Sm与相邻元素比含量较高。这种模式的成因与地壳物质的参与（为何导致Nb，Ta亏损）有关，这已经有同位素证据来证明(Harris et ai, 1983)，因此这种模式又称为“地壳主导”。这两种模式都一个很明显的共同点，就是Ba的强烈负异常（Ba进入到哪去 了），并且从右向左整体呈上升趋势。第三种模式曲线来自Mull and the Skaergaard complex，Rb和Th相对Ta和Nb的比例较大，也就是曲线较陡，有些人把这种模式也称为“地壳主导”，但是它有两个不同点，一是没有强烈的Ba负异常，二是Ta到Yb相对平缓。尽管板内花岗岩由于内部原因有一些变化，但是整体有一些特点：1、Hf到Yb的值与标准值相近；2、K,Rb和Th的含量高。 碰撞花岗岩的模式曲线图见图1e和f。很明显可以看到，从形态上它们与火山弧花岗岩中钙碱性系列模式相似。但是也有一些不同之处，同碰撞花岗岩Rb极高正异常和Ce，Zr，Hf和Sm的很低的负异常。最后，我们应该注意到图1中所展示的模式曲线并不能完全代表花岗岩的侵入体系特征。除了以上的几种情况，在很多时候，结晶作用对模式曲线形态有很大的影响，例如，一些洋脊花岗岩通过聚集锆石可以形成Zr，Hf，Y和Yb的正异常。在一些特定的情况下，分离结晶作用对模式曲线形态也有很大影响，例如，图1C中板内花岗岩Ba的负异常在中期组成成分上。地壳的混染作用也有很大变化，既可以使曲线是地幔主导也可以使地壳主导模式。挥发相在斑岩体中花岗岩和微晶花岗岩的模式曲线有很重要的作用。尽管有以上说明，但是整体来讲，这些模式曲线可以代表数据库中绝大部分花岗岩的特征。微量元素-SiO2变化图解 图2是微量元素-SiO2图解，它可以在所选微量元素适用性和分离结晶敏感程度提供更多的信息。我们可以得到以下结论：1、 Y和Yb在N-洋脊（ORG的a，c）和板内环境下含量较高，而在火山弧环境下含量较低（图ab）。上俯冲带的洋脊花岗岩（ORG（b），如我们所料，投在了火山弧区域。2、 Rb的变化曲线可以很明显的分为两种，洋脊和板内，火山弧和碰撞后花岗岩。在d中，后造山花岗岩将火山弧和后碰撞的区域都覆盖。3、 Nb和Ta在板内花岗岩中相对最富集。唯一的例外的衰减减薄陆壳的板内花岗岩，它在图中与其他类型的花岗岩重叠。这种重叠与我之前的Nb-SiO2互变Pearce &Gale (1979)基本一致的。并且Ta-SiO2比Nb-SiO2的重叠要更明显一些，因为同碰撞花岗岩中Ta/Nb比值较高(Harris et al., in press)。 我们还对其他一些元素进行了分析，得到以下结论：1、 Ba在SiO2含量小于65%的情况下，洋脊和板内花岗岩中的变化与Rb相似。当SiO2含量超过65以后，Ba对黑云母（以及钾长石）结晶的极度敏感和地壳的混染作用使其在各种岩浆作用中都是重叠的。2、 洋脊和板内花岗岩的K2O随着SiO2的变化都是不同的，与（Rb图2C）差不多，但是并没有Rb那么明显。3、 Th，Ce和Sm的变化与Rb相似，但是要比Rb重复的区域多。4、 Zr和Hf在SiO2含量小于68%的时候模式与Y和Yb相似，但是当超过这个含量，Zr和Hf由于锆石分离结晶和地壳同化作用，二者含量迅速较少，并且在花岗岩类型之间产生很大的重叠范围。同碰撞花岗岩 通常具有较低的Zr和Hf的含量，所以在判别同碰撞和火山弧花岗岩时，利用Rb/Zr和Rb/Hf要比单独使用Rb要更准确。 Rb-Y-Nb 和 Rb-Yb-Ta 图解区别从图1和2中可以看出，Rb, Y (or Yb) and Nb (or Ta)对于判别花岗岩构造背景时最有意义的元素。并且，在此基础上，上俯冲带洋脊花岗岩和后碰撞湖光