地学前缘EARTH SCIENCE FRONTIERS2000 Vol.7 No.1 P.238

魏春生

　　Collins等(1982)根据澳大利亚东南部Lachlan褶皱带中A型与I型花岗岩在时空上的耦合关系，提出了两阶段残留源区成因假说，即地壳岩石通过部分熔融先产生I型花岗岩，然后残留岩进一步部分熔融形成A型花岗岩。然而，Rutter和Wyllie(1988) 的实验研究发现，在地壳长英质岩石通过部分熔融形成I型花岗岩以后，残留岩以富集Al,Ca,亏损K，Si为其基本地球化学特征，这无法合理解释世界范围实际观测到的A型花岗岩Al,Ca相对亏损而K，Si相对富集的基本事实。
　　针对残留源区两阶段成因假说存在的上述困难以及A型花岗岩相对贫水的基本特征，Creaser等(1991)、Skjerlie和Johnston(1992,1993)先后从热力学理论计算以及实验岩石学角度分别提出干体系脱水部分熔融的成因假说。他们认为英云质到花岗闪长质地壳岩石在没有外来流体参与、处于中下地壳温压条件下，通过其中所含黑云母以及角闪石等含水硅酸盐矿物脱水反应所产生水不饱和、低程度部分熔融的硅酸盐熔体，基本与通常所观察到的A型花岗岩浆主要地球化学特征相一致。
　　为什么地壳拉张减薄的大地构造环境能同时满足形成A型花岗岩所必须的低压、相对贫水和高温等物理化学条件?地幔物质的上涌底侵可能是将A型花岗岩构造岩浆活动密切联系起来的桥梁和纽带。
　　目前研究表明,地幔物质既可直接也可间接参与A型花岗岩的形成，主要有3种方式：(1) 侵入地壳拉张环境中的地幔玄武质岩浆通过高度结晶分异和/或液态不混染作用直接衍生出A型花岗岩 (Loisell和Wones,1979;Baker和McBirney,1985;Turner等,1992)。 (2) 地幔岩浆在侵位过程中,通过壳幔相互作用 (例如，与地壳岩浆之间的混合和/或受长英质地壳岩石的结晶混染作用)而产生SiO₂饱和的A型花岗岩 (Foland和Allen,1991;Harris,1995)。(3) 底侵的地幔高温镁铁质岩浆为上覆地壳物质通过深熔作用 (anatexis) 形成A型花岗岩浆提供所需的能量 (Gliko等,1985;Furlong和Fountain,1986;Huppert和Sparks,1988)。
　　在不同的拉张性大地构造单元中,地幔物质的活动方式亦有所差异。譬如,大陆和大洋板块内部的地壳拉张减薄主要与地幔柱或/和热点活动有关 (Wendlandt和Morgan,1982),造山带碰撞后拉张主要与重力垮蹋以及拆层作用有关 (Bird,1979;Sachs和Secor,1990;Turner等,1992;Kay和Kay,1993)。而在板块边缘,除拆层会造成软流圈地幔物质上涌底侵外 (Faure,1996),俯冲板片断离 (slab break-off) 也是导致软流圈地幔物质活动的重要方式 (von Blanckenburg和Davies,1995;Whalen等,1996)。与地壳挤压增厚明显不同,由于岩石圈地壳拉张减薄过程持续的时间通常较为有限 (Pedersen和Ro,1992),所以由此衍生出的A型花岗岩规模一般不大,常常以岩体 (或环状杂岩体) 而不是岩基形式产出。
　　总之,A型花岗岩的产出总是伴随着岩石圈的拉张减薄,而岩石圈的减压卸载又与地幔物质的上涌底侵作用密切相关。地幔物质既可以直接参与地壳的生长,也可以提供热量的形式对A型花岗岩产生间接的贡献,这需要进一步结合ONdSrOs同位素地球化学研究进行定量评价。