结晶分异作用与花岗岩成分演化

和玄武岩不同,花岗质岩浆在很大程度上表现为晶粥体,其发生分离结晶作用的可能性大为降低,因而部分学者反对花岗岩的分离结晶作用研究。但野外实际观察和室内研究发现有大量此类地质作用存在的证据。因此,目前对花岗质岩浆分离结晶作用的认识形成两种截然不同的观点。

phasediaamsofthetholeiiteandandesitewiths%HZO(simplifiedfromGreen(1982))Chappen等人在一系列文章中强调残留体与熔体的分凝过程是控制花岗岩成分演化的重要机制。按照这一学术思想,我们所获得的岩石化学成分并不代表岩浆的成分,且其中应存在大量的源区矿物残留。但详细的岩相研究并没有发现拟应存在的源区矿物,如高钙斜长石残留等。因此,绝大部分花岗岩研究者并不赞成这一观点。

但是,最近美国学者对内华达地区著名的Tuolumne岩套进行了仔细的年代学研究,结果发现,该岩套中不同侵人体的错石u一Pb年龄变化在85一95Ma之间,并具有从外向内年龄渐新的规律。按照目前的实验模拟和理论计算的结果(,单个侵人体从岩浆形成到错石U一Pb同位素体系封闭的时间不超过IMa。因此,上述较大(约roMa)的年龄间隔说明这些侵人体不是同批岩浆结晶形成的,而可能是从源区上升的不同批次岩浆就位的结果。因此,该岩套不同侵人体的岩石成分变化并不是以前认为的岩浆分离结晶作用的结果,而更可能是岩浆源区成分的反映。这一研究不仅为花岗岩的成分变化研究提供了新的思路,同时对花岗岩的侵位机制有重要的启示作用,因为目前的研究发现,许多花岗岩基都具有与Tuolumne岩套相似的年代学变化规律。显然,对重要花岗岩区中的侵人体进行详细的多学科解剖仍是今后花岗岩研究的重要方向。