第5讲 花岗岩

条纹碱性长石 可见显微纹 常 见 （ 超 熔 的 ） 象钾长石 黑云母形成晚， 角闪石、黑 充 填 于 粒 间 云母、辉石 2+ （富铁Fe ） 钠铁闪石，钠 闪石
磁铁矿
磁铁矿
副矿物
萤石常见
不同成因类型花岗岩的主要特征及区分标志
化学成分
I型
S型
化学特征
A型
M型
SiO2 Na2O
K2O/Na2O
53-76% >3.2 低(<1) <1.1 >3.7%
2.岩浆花岗岩形成的主要方式
（1）结晶分异作用 一些层状和环状侵入体中的长英质岩石是基性的岩浆 结晶分异形成的 主要依据有 : 玄武质岩浆的结晶实验及天然玄武岩中玻 璃质的成分，是向富石英、长石组分的花岗质岩浆方向演化的 由玄武质岩浆分异形成的花岗质岩石在同位素组成上 存在与玄武质岩浆来源一致的幔源特征，化学成分和微量元素组 成上存在由分离结晶形成的演化趋势。 存在疑问的是 : 由玄武质岩浆分异形成的花岗质岩石 能否形成岩基规模的岩体，需进行慎重的研究。
•斜长石：为钠、更长石
暗色矿物：一般<15% ，黑云母、角闪石，可有少量辉石 角闪石：在钙碱性系列的花岗岩中为普通角闪石， 辉石： 很少出现， 副矿物：磷灰石、锆英石、榍石、磁铁矿
结构：
花岗结构：是一种半自形-他形的等粒结构，暗色矿物自 形程度较好，长石次之，石英呈它形充填在不规则的空隙中 。
条纹结构：钾钠长石成条 纹状规则交生，是一种出 溶或交代结构，前者是中 -深成相侵入岩的一种结 构标志
两个要区别的概念：
• 广义的花岗岩质（类）或长英质岩类：一般指花岗岩及与花岗岩 具密切共生关系，SiO2>53%，矿物成分以含石英（>5%）和长石 为主的中酸性侵入岩。 • 狭义的花岗岩：是指SiO2>66%，石英含量大于20%，主要组成矿 物为石英、碱性长石的酸性侵入岩。
一、花岗岩类的特征及主要种属
（2）混合化作用
高温的玄武质的岩浆可以象溶剂一样熔化地壳中的 长英质沉积岩和变质岩或先存在的花岗质岩石，使岩浆的成 分发生变化，形成具中间成分（中性侵入岩）的花岗岩类岩 石。
依据: 幔源岩浆上升底垫于下地壳下部（被称为底侵作用）， 因其热量大，导致下地壳发生熔融形成花岗质岩浆，同时与 这些花岗质岩质混合，可产生偏中性的花岗质类岩浆。这一 观点已被岩体中出现反环带斜长石、基性捕虏体及大量的岩 石化学、地球化学及同位素的证据所证实
（2）常见种属
狭义的花岗岩在 QAPF 图中投点位于 Q=20 ～ 60% 的区域内， 可据投点所在的位臵确定其基本名称，再根据岩石的矿物成分（ 暗色矿物或副矿物）、结构、构造及色率等进一步命名。
碱长花岗岩
钾 长 花 岗 岩
二 长 花 岗 岩
花 岗 闪 长 岩
英云闪长岩和 斜长花岗岩
花岗岩:主要矿物成分是石英、钾长 石和酸性斜长石，含少量的黑云母 、角闪石，辉石少见。副矿物有磷 灰石、锆英石、梢石、磁铁矿。
二、花岗岩类岩浆的成因及成因类型
1.岩浆成因（异地花岗岩）与交代成因（原地花岗岩） （1）岩浆成因观点： 是指由岩浆侵位冷凝形成的花岗岩，主要强调在岩体的形成 过程中经历过岩浆（熔体）阶段。亦称为异地花岗岩。 特点: 与围岩之间具明显的侵入接触关系， 岩体具冷凝边和接触变质带等。 （2）交代成因观点： 指先存在的岩石基本上在固态的情况下由交代作用转变成的花 岗岩，其形成机制更接近变质作用，称为花岗岩化作用 , 由于岩体 是在原地经交代作用形成的，又称原地花岗岩 特点: 某些大型花岗岩岩基与围岩的接触边界常呈现渐变过渡关系，无 冷凝边， 岩体内部尚残存与围岩区域构造相连续的片理或变余层理。
问题:
由于混染作用受两端员组分的成分制约，只可能形 成中性的花岗岩类岩浆（闪长质），而不可能形成大型岩基 中的主体岩石--花岗岩。
（3）地壳岩石的深熔作用等观点.
认为花岗质岩浆主要是由中、下地壳的岩石深熔 （或部分熔融）形成的。
深熔作用模式的优点在于：它能容纳花岗岩类岩 浆成因和花岗岩化成因的一些方面的特征，能较好地解释 花岗岩类在化学成分上较大变化范围的特点。
蠕虫结构：石英成蠕虫状与 钾长石或斜长石成规则交生， 是一种共结或交代结构
文象结构：石英成象形文字的形态与钾长石成规 则交生，是一种共结结构
构造：以块状构造为主，有时出现斑杂构 造、条带构造、似片麻状构造等
产状分布
花岗岩是世界上分布最广的一类侵入岩。在我国华南地区花岗岩约 占据了全区面积的1/4，其中主要是钙碱性花岗岩，碱性花岗岩极 少。
结构：常见为半自形粒状结构 浅成或超浅成相及呈岩脉产出的闪长岩中多为斑状结 构，斑晶由斜长石或角闪石等暗色矿物组成，称为闪 长玢岩。 构造：块状构造、条带构造，可见斑杂构造。
产状： 与花岗岩体或花岗闪长岩体共生，构成岩体的边 缘部分，互相过渡 与辉长岩类有关，有的岩体下部为辉长岩，上部 为闪长岩，是玄武质岩浆结晶分异的结果。 独立产出的闪长岩体，如安第斯山的第三纪闪 长岩体，我国鲁西及太行山区有中生代闪长岩体发育，呈 岩株产出 矿产:闪长岩体与内生铁、铜矿床关系密切，尤其是在与 碳酸盐的接触带上常形成重要的矽卡岩型铁、铜矿床。湖 北大冶铁矿、铜官山的铜矿等都是这样的例子。
石英不太多， 石英较多，长 长石可呈粉 石常呈白色 红色 黑 云 母 Mg/Fe 高 ， 白云母较罕 见 ±辉石、绿 帘石、褐帘 石、 磁铁矿物± 钛铁矿±黄 铁矿物 榍石常见 黑 云 母 Mg/Fe 低，白云母较 常见 ±石榴石、矽 线石、堇青石 钛 铁 矿 （ <0.1% ） ± 磁黄铁矿，石 墨，独居石 榍石只有次生 的


M型（地幔与地壳混合型）
I型为未经风化的火成岩熔融形成的岩浆产物
S型为经过风化的沉积岩（泥质岩为主化、或玄武岩浆上 升后，受地壳不同程度混染或亏损地壳熔融的产物。
不同成因类型花岗岩的主要特征及区分标志
矿物 长 英 质 矿 物 的 差异 常 见 铁 镁矿物 特 征 性 的 次 要 矿物 不 透 明 矿物 I型 S型 A型 M型
（2）伟晶岩（Pegmatite） 是结晶粗大呈脉状体及团块 状产出的侵入体，我国新缰某 花岗伟晶岩中的绿柱石重达50 吨左右。
常见的是花岗伟晶岩。
主要矿物组成简单，有石英 、碱性长石和斜长石，与细晶 岩不同的是 含有各种次要矿物和副矿 物：如白云母、黑云母、锂云 母、黄玉、电气石、绿柱石、 褐帘石、铌钽铁矿、萤石、锂 辉石等。
第七章
花岗质岩及相关岩类
一、花岗岩类的特征及主要种属 二、花岗岩类岩浆的成因及成因类型
第七章
花岗质岩及相关岩类
花岗岩质岩石常以大 规模的岩基产出，形成大 型山链的主体，如我国华 南地区的南岭花岗岩、西 北地区昆仑山脉中的花岗 岩类岩基、西藏的岗底斯 花岗岩、南美洲秘鲁的海 岸岩基，长达数百公里， 宽亦可达数十公里，这些 大规模的花岗质岩基的产 出与造山作用关系密切。 另外花岗岩与很多金属矿 床具密切的成因联系。
（2）常见种属
闪长岩（Diorite）：石英<5% ，暗色矿物20-35%，长石类矿 物主要为中性斜长石（中长石），常具环带结构；不含或仅含 少量碱性长石；最常见的暗色矿物为角闪石，也有以黑云母或 辉石为主者，据暗色矿物种类的不同，可进一步细分为黑云母 闪长岩、角闪石闪长岩和辉石闪长岩等。
石英闪长岩（Quartz-diorite）:石英含量为5-20%， 暗色矿含量在15%左右，斜长石（中长石）占一半以 上，岩石具半自形粒状结构。
微晶闪长岩（Microdiorite）和闪长玢岩 (Diorite-porphyrite)：是闪长岩类的浅成或超 浅成岩，前者为细粒等粒结构，后者为斑状结构， 矿物成分与闪长岩相同
3．正长岩类
（1）一般特征 化学成分： SiO2 含 量 与 闪 长 岩 相 当 ， 但 碱 含 量 较 高 ， K2O+Na2O=9%左右，δ在3.3-9之间，为界于钙碱性与 过碱性之间的岩石。 矿物成分： 浅色矿物：碱性长石，少量斜长石，石英或似长 石 暗色矿物：角闪石、辉石及黑云母 副矿物：有磷灰石、磁铁矿、榍石、锆石等。在 碱性系列中种类较复杂些，有独居石、褐帘石、烧 绿石、铌钽铁矿等。
支持深熔模式的证据有： 花岗岩类主要产于大陆区和消减带大陆一侧，表 明花岗岩与大陆地壳有关
在高级变质地体中，常见花岗岩质脉体，表明有局部的深熔 作用发生
对许多花岗质岩石的常量、微量元素及同位素的研究 表明，其物质来源不是上地幔的超镁铁质岩，而是地壳 中的变质火成岩或变质沉积岩
3.花岗岩的成因类型——I型、S型、A型及M型花岗岩
1 ．花岗岩（狭义的）
（1）一般特征 化学成分： SiO2高（>66%） 富K2O+Na2O, 低FeOt、MgO 、CaO
矿物成分： 浅色矿物：石英、碱性长石、 酸性斜长石组成。 •石英（Q）：>20%
•碱性长石(A):钾长石(正长石和 微斜长石)、钠长石（An<5的斜 长石）、钾钠长石（条纹长石）
斑状花岗岩: 如果岩石为似斑状结构（基质为 细粒、中粒或粗粒），则称为斑 状花岗岩
花岗斑岩:是花岗岩的浅 成相岩石。具斑状结构， 斑晶主要为钾长石与石英 ，有时有黑云母、角闪石 等。基质与斑晶具相同的 成分，但一般为隐晶质微晶结构。
2．闪长岩类
（1）一般特征 化学成分： SiO2 介 于 53-66% 之 间，与基性岩类相比， SiO2 、 Al2O3 、 K2O 、 Na2O较高，而MgO、FeOt 、CaO偏低。
花岗闪长岩（Granodiorite）: 主要矿物成分是石英、斜长石、 钾长石。特点是斜长石多于钾长 石，暗色矿物含量也较高，以角 闪石为主，但常含黑云母，斜长 石为更-中长石。
斜长花岗岩:是一类成分较特殊的花岗岩。岩石中基本 不含碱性长石，斜长石占长石总量的100%，暗色矿物 含量亦高，在10%～15%之间。岩石中的K2O含量极低， 一般<1%。常以浅色岩脉的形式产于蛇绿岩中。
4．细晶岩和伟晶岩
（1）细晶岩 细晶岩是一种浅色的脉 岩，它以缺乏暗色矿物， 并具细晶结构为特征。 细晶岩的主要组成矿物 是石英和长石，基本上不 含暗色矿物，仅偶尔出现 微量的黑云母、白云母和 角闪石。 细晶结构是由细粒它形 的长石和石英组成的细粒 它形粒状结构。在手标本 上，断口常呈细砂糖状（ 图7-1）。 分为辉长细晶岩、 闪长细晶岩、花岗细晶岩
从地质构造位臵上讲，主要分布在活动带（消减带或碰撞带）及地 台结晶基底上。
消减带的岛弧花岗岩
大 别 造 山 带 花 岗 岩 地 质 图
花岗岩主要构成大型的岩基、岩株，也有小型的岩株、岩盖、 岩墙等。较大的岩体往往是不同期次，甚至不同时代侵入的复 式岩体
矿产 花岗岩本身是重要的常用建筑材材料。 与花岗岩类有成因联系的矿产还有稀有、放射性、 W、Sn、Mo、Cu、Fe、Pb、Zn、Au等，矿床种类之 多，经济价值之重要，是其它类型火成岩无法比 拟的。
第七章
花岗质岩及相关岩类
一、花岗岩质岩石的特征及主要种属
据岩石的酸、碱度，可分为以下类型 中性岩类（SiO2=53-66%） 钙碱性岩系列（δ<3.3代表岩性为闪长岩） 钙碱性-碱性岩系列（δ3.3-9；代表岩性为正长岩 ） 酸性岩类（SiO2>66%） 钙碱性系列（δ<3.3；代表岩性为狭义的花岗岩） 碱性系列（δ3.3-9；代表岩性为碱性花岗岩）。
结构构造：
岩石以半自形粒状结构 为主，在与闪长岩过渡 的二长岩中，常见二长 结构：斜长石自形程度 高，钾长石呈它形分布 于间隙中，或斜长石晶 体嵌在大块的钾长石之 中。
主要为块状构造，亦常 见条带状构造。
浅成相者具斑状结构
产状分布：正长岩类分布较少，常和花岗岩、闪长 岩及碱性岩体伴生，构成岩体的一部分；也可形成 独立的岩体，常以脉状产出，侵位于岩浆活动晚期。 有关的矿床:主要是矽卡岩型铁矿，而碱性正长岩有 关的是一些稀有及放射性元素矿床，如河北矾山的 磷灰石-磁铁矿床。
65-79% 变化大 高(>1) >1.1 <3.7
60-80% >2.8% 一般较高 变化大
54-73% > 3.2% 很低 <1.2 ?