新时代花岗岩的新理论：花岗岩四阶段理论探讨

花岗岩的成因既是古老的问题,也是当前急迫的科学前沿。100年前花岗岩的火成论与变成论之争,以火成论压倒变成论而收兵。近百年的研究证明,火成论并非完美,关键是玄武岩浆分离结晶成花岗岩的机理受到严峻的挑战。而今,花岗岩源自下地壳变质出熔已经成为不争的事实,说明花岗岩的源头是变质岩。关于花岗岩成因的理论很多,经过多年的筛选,可能花岗岩形成的四阶段理论(从产生、分凝、上升到侵位)是比较合适的。在对该理论详细研究的基础上,本文提出了一个新的花岗岩四阶段理论：从产生、形成、上升到侵位。这是对花岗岩形成过程的描述。如果强调花岗岩形成的机理,则可表述为从出熔、聚集、上升到侵位。四个阶段分为两段：产生和形成(出熔和聚集)是升温过程;上升和侵位是降温过程。该理论的核心是本文提出的“下地壳岩浆房”的猜想,这指的是由部分熔融产生的熔体经聚集形成的巨大空间。首先,这个猜想解决了下地壳岩浆的空间占位问题。由于下地壳原地部分熔融熔出的产物(熔体+残留体)仅仅是物质组成形式发生了变化,不存在空间占位问题,下地壳总体积基本不变。只要存在持续的地幔加热过程,岩浆房体积可以逐渐增大一直到变得非常大。其次,关于花岗岩上升的驱...     

早期大陆与板块构造启动——前沿热点介绍与展望

板块构造的启动时间和机制,一直是国内外地球科学界关注的焦点,有不少热点文章对此进行了讨论。它涉及的不仅是早期地球的构造机制问题,更关系到整个地球的演化历史、变化过程和演化规律,以及地球的未来。本文对国内外的研究状况、研究重点进行了简单述评,强调地球的"热状态和热演化"是构造机制演化的关键控制因素,提出大陆形成和岩石圈的演化与板块构造起源关联密切,是理解早期板块构造启动的重要研究内容。华北克拉通是代表性的古老大陆,本文对它的研究状况给出了介绍和评述。文章最后展望了"早期大陆与板块构造启动"这一重要科学问题的研究方向,并对相应的研究方法提出了评论和建议性意见。     

大陆碰撞过程中的流体活动:来自大别山低温超高压花岗片麻岩的地球化学制约

俯冲带流体活动对认识超高压变质作用、同俯冲、同折返岩浆作用有着十分重要的意义.由于大陆地壳的流体含量远低于大洋地壳,与大陆地壳深俯冲和折返过程有关的流体活动受到原岩性质和变质速率的双重制约.     

一个新的花岗岩成因分类:基于变质岩深熔作用理论与大数据的证据

花岗岩目前的ISMA分类不是一个系统的分类,花岗岩分类可能需要从花岗岩的起源来考虑。花岗岩源自变质岩,可能是来自地幔或玄武质岩浆底侵带来的热导致的下地壳底部发生部分熔融的熔体形成的。因此,花岗岩与变质岩源岩有成因联系和因果关系,变质岩为母,花岗岩为子。根据埃达克岩与残留相平衡的理论,埃达克岩形成于斜长石消失线之上。那么,出现在石榴石出现线之上的是什么花岗岩呢?出现在石榴石出现线之下的又是什么花岗岩呢?本文即尝试从这个思路来探讨花岗岩的分类,并采用大数据方法予以佐证,得到的初步结果可以将花岗岩分为3类:(1)位于斜长石消失线之上的为高Sr低Y型花岗岩(高压,代表加厚的地壳);(2)位于斜长石消失线与石榴石出现线之间的为低Sr低Y类型花岗岩(中压,代表正常厚度的地壳);(3)位于石榴石出现线之下的为高Y型花岗岩(低压,代表减薄的地壳)。大数据研究的结果支持上述分类,给出的地球化学标志大体是:Sr含量为400×10^-6,Y含量为(20~35)×10^-6。     

花岗岩，明天我们如何研究?

花岗岩研究几百年了，取得了很多成绩，也出现了许多问题。今天的花岗岩研究存在很多争论，主要表现在如下11个方面：中国东部中新生代岩浆活动与太平洋板块俯冲的关系问题、花岗岩分离结晶问题、水岩交换问题、构造环境问题、埃达克岩与压力的关系以及Sr/Y值等问题。针对花岗岩的现状，文中着重探讨了今后花岗岩如何研究的问题，并提出3点建议。一是要解体岩浆岩类，将花岗岩从岩浆岩类中独立出来(与玄武岩并列)。岩浆岩包括幔源以及壳源两种类型的岩石，其中分布最广的是玄武岩和花岗岩。玄武岩是幔源的，花岗岩是壳源的，二者有很大的不同。而仅仅因为玄武岩和花岗岩都属于岩浆岩而要把花岗岩与玄武岩捆绑在一起，用一个理论统一解释玄武岩与花岗岩的问题，实践证明是行不通的。二是花岗岩研究要从源头抓起，从变质岩部分熔融产生的熔体抓起，要改变花岗岩专家过分关注对侵入体研究的偏向，把精力集中到花岗岩起源的研究上来。三是下地壳填图可能是今后很长一个时期花岗岩需要重点研究的领域，是花岗岩地球动力学意义之所在。变质岩部分熔融形成的熔体是与残留体处于平衡的，不同的花岗岩有不同的特征，主要反映了他们形成的源岩的特征。变质岩与花岗岩之间存在因果...