文档介绍：高钾钙碱性I型花岗岩的来源
Malcollm
Joh n ns
曼彻斯特大学
摘要
许多I型花岗岩岩浆是老变质火山岩部分熔融形成的，这种熔体的成分可以是钙碱性,
也可以是变铝质的。这些岩浆可以是花岗质岩石到英云闪长质的， 并且产生于下地壳源区高
温区域。地壳岩石部分熔融实验表明，高
K，I型花岗岩只能起源于地壳中
含水
的钙碱性-
高K钙碱性，镁铁质或者中性的变质岩。由于变质玄武岩都是低 K20的，所以不能作为原
I型钙碱性火山岩与俯冲过程不
岩，并且地幔与地壳混合来源的说法也是不恰当的。而且,
定有直接的联系。
引言
大部分高 K钙碱性I型花岗岩岩性为花岗闪长岩和英云闪长岩。他们相对高的
Na2O/K2O值表明其来源于变质火山岩的部分熔融，这与 S型花岗岩的沉积环境是相对的
(Chappell and white ,1974)。
K2O-Si2O 图解可以将钙碱性岩石进一步划分为高 K和低 K类型(Peccerillo and
Taylor ,1976;Taylor ,1981;Rickwood,1989 )。具有高 K的岩石同时富集其他不相容元素例如 U,Th，Rb以及一些稀土元素。这些地球化学特征表明了岩浆源区地壳岩石的重要性。
虽然近期由于微量元素和同位素和实验岩石学的发展，岩浆过程的理解取得了很大进 步，但是高K的I型岩石还没有完全理解。这是很不可思议的，因为高 K的I型花岗岩是 元古代以来造山带的明显的特征。一项调查显示 35%-40%的元古代以来花岗质岩石都在高
K区域。
构造环境
高K钙碱性岩浆可以再两种主要的构造条件下产生。第一，高 |K岩石在大陆弧地区侵
位喷出，例如安第斯(Pitcher，1987)。这种环境的钙碱性花岗质岩浆的地球化学和同位素 特征显示，这种产生于地幔楔岩浆在与洋壳脱水的热液反应过程中得到富集。 岩浆的不相容
元素的进一步富集可以视为与增厚的大陆壳有关，岩浆一直上升直到贝尼奥夫带 (Dickenson， 1975)。幔源岩浆与地壳的混染会在微量元素和同位素方面产生一定的特征。
(Hildreth and Moorbath ,1988;Luhr,1992 ).
第二种构造环境是后碰撞环境，类似于加勒多尼亚( Pitcher，1987)，随着地壳加厚源
区岩石发生熔融。地壳加厚会导致下部沉积岩和火山岩的挤压和变质。 加厚过程之后的伸展
作用会使地幔上升使得镁铁质岩浆成为其基底。 这种热量进入到已经很热的地壳中， 会使地
壳大部分熔融，熔体(S和I型岩浆)会上升至浅部(Sonder ,1987;Dewey,1984;Windley,1991 )。
然而，地壳加厚后的伸展作用并不是熔融热流的必要条件。 一些底层并没有表现出下部
侵入的特征。例如，澳大利亚东南部的 Lachlanfold带，具有低压绿片岩相区域变质作用，
逆时针的P-T图像。这个地区有大量侵入的后碰撞 I和S型花岗质岩基。这与大量的 I和S
型火成碎屑岩侵位是一致的。地表的镁铁质岩浆很少，并且这种活动通常与红层盆地的大陆 沉积作用有关。这种密集的火山活动是软流圈侵入到减薄的地壳的结果( Colli ns and
Bernon ,1992