Question

花岗岩的分类及岩石矿物学特征

Answer 1

1.花岗岩的分类

本次工作收集整理了早古生代花岗岩全岩化学分析43件(表5-8)，晚古生代-早中生代花岗岩全岩分析136件，连同本次的分析测试数据一起进行了CIPW计算，采用火成岩系列划分的SiO₂-全碱图和K₂O-Na₂O图等，以及LeMaitre(1989)的花岗岩分类命名图对本区花岗岩进行统一分类命名。

由图5-63和5-64可见，东昆仑西段祁漫塔格地区早古生代和晚古生代-早中生代花岗岩类主要属于亚碱性的钙碱性系列，在SiO₂-K₂O图中(图5-65)大多数岩石落到高钾钙碱性区。在划分花岗岩成因类型的K₂O-Na₂O图中(图5-66)，多数花岗岩落到A型花岗岩区，其次为I型花岗岩，也有少部分数据落到S型花岗岩区。因此可以认为，本区花岗岩包含三种成因类型，即以A型花岗岩为主，I型和S型花岗岩次之。在确定花岗岩种属的QAP图中，本区花岗岩主要属于碱长花岗岩、正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、石英二长闪长岩、石英闪长岩等。此外，本区还有辉长岩等基性岩墙或岩脉出露。这些基性岩脉/岩墙主要出现在造山旋回的晚期，代表一种局部伸展或拉伸的构造环境，具有重要的构造意义。因此，在后面的岩石学描述中也将其包括在内。

表5-8 东昆仑西部祁漫塔格地区不同时期花岗岩的常量元素特征

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注:数据来源:D18～F1、C1-KMBY引自李光明等，2001;HST1～T3BH引自袁万明，2000;B001-1～B011-3、K003-1～K008-2为本次工作数据，分析单位:中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈与构造演化开放实验室，分析方法:ICP-9000。其他样品来自青海省地质调查院。

图5-63 祁漫塔格构造岩浆岩带早古生代、晚古生代-早中生代花岗岩的SiO₂-(Na₂O+K₂O)图(据RickwoodP.C.等，1989)

图5-64 祁漫塔格构造岩浆岩带早古生代、晚古生代-早中生代花岗岩的AFM图(据KunoH.，1968;IrvineT.N.，1971)(图例同图5-63)

图5-65 祁漫塔格构造岩浆岩带早古生代、晚古生代-早中生代花岗岩的SiO₂-K₂O图(据LeMaitreR.W.等，1989)(图例同图5-63)

图5-66 祁漫塔格构造岩浆岩带早古生代、晚古生代-早中生代花岗岩K₂O-Na₂O图(据Collins et al.，1982)(图例同图5-63)

图5-67 东昆仑祁漫塔格地区早古生代花岗岩的QAP分类图

图5-68 东昆仑祁漫塔格地区晚古生代-早中生代花岗岩的QAP分类图

2.花岗岩类主要岩石类型的特征

(1)碱长花岗岩

碱长花岗岩在早古生代和晚古生代—早中生代两个构造旋回均有产出。其中早古生代的碱长花岗岩已经发生了程度不同的变质作用，有些地方的岩石显示了弱片麻状构造，岩石基本为灰色、浅肉红色，具似斑状结构，块状构造。基质为中-中细粒花岗结构，似斑晶大小在0.7～2cm，最大的达6cm，主要由钾长石(25%)、少量石英(5%)和斜长石组成。基质成分为斜长石(35%)、钾长石(5%)、石英(25%)及黑云母(5%)，粒径变化大，在2～5mm之间。具片麻状构造的岩石中矿物具定向排列。

晚古生代-早中生代的碱长花岗岩主要形成于早二叠到晚三叠世，尤其晚三叠世最为发育。在卡尔却卡、求勉雷克塔格、苏海图、野马泉、冰沟、祁漫塔格山、口子山、石雪尖、喀雅克登塔格等地均有分布。岩石为灰色、浅肉红色，中细粒花岗结构，块状构造，矿物粒径变化大(在1～6mm之间)，成分为斜长石(30%)、钾长石(40%)、石英(25%)、黑云母(5%)及少量角闪石。斜长石呈半自形板状、柱状，发育双晶，An28±;钾长石为条纹长石;石英它形粒状，充填在其他矿物空隙之间;黑云母片状，褐—亮黄色多色性显著;角闪石呈柱状，可见菱形切面，具深绿—浅绿色多色性，分布比较均匀(图5-69、图5-70)。

图5-69 喀雅克登塔格早泥盆世碱长花岗岩正交偏光，1.25×

图5-70 卡尔却卡晚三叠世碱长花岗岩正交偏光，1.25×

(2)正长花岗岩/正长花岗斑岩

在早古生代和晚古生代—早中生代均有正长花岗岩/正长花岗斑岩出露。前者主要分布在恰得儿、十字沟、双石峡、克其克孜苏等地，岩石呈灰色、浅灰色，中细粒花岗结构或斑状结构，局部地方见变余花岗结构，块状构造/弱片麻状构造。矿物粒径较粗，多在0.36～6.44mm之间，成分为斜长石(55%～58%)、钾长石(6%～8%)、石英(25%～30%)、黑云母(3%～6%)和角闪石(约2%)，副矿物为锆石及微量磷灰石。斜长石呈板状，发育环带构造，环带中心钠黝帘石化比较明显。钾长石和石英为它形粒状。在斑状结构的岩石中，斑晶主要是钾长石。有些地方岩石受动力变质而显弱的定向或糜棱岩化、碎斑结构等。黑云母和角闪石的绿泥石化非常强烈。

晚古生代—早中生代的正长花岗岩/正长花岗斑岩主要分布在宽沟、祁漫塔格山、景忍、多登、口子山、哈夏克里克得亚、卡尔却卡、求勉雷克塔格、库鲁克彼捷里克等地。岩石为灰—浅肉红色，似斑状结构，基质为细粒花岗结构，块状构造。斑晶以钾长石为主，含量约30%，大小在0.8～2.5cm之间;基质由斜长石、钾长石、石英和黑云母等组成(图5-71)。

(3)二长花岗岩

相对而言，二长花岗岩数量较少，在土窑洞、东沟及伯克里克，恰得儿等地见少量早古生代二长花岗岩出露。岩石呈浅肉红色、浅灰白色，粗粒-中粗细粒花岗结构为主，局部可见具糜棱结构，块状构造或弱片麻状构造。矿物成分有斜长石(30%～40%)、钾长石(30%～40%)、石英(23%～25%)和黑云母(5%～7%)，以及少量不透明矿物。副矿物为绿帘石、锆石及微量磷灰石。斜长石半自形板状，聚片状双晶发育，An26～30，为更长石;钾长石包括微斜长石和微斜条纹长石。钾长石、石英为它形粒状，黑云母鳞片状(图5-72)。

图5-71 卡尔却卡晚三叠世正长花岗岩正交偏光，1.25×

图5-72 伯克里克早泥盆世二长花岗岩正交偏光

晚古生代—早中生代的二长花岗岩分布在伯克里克、石雪尖、卡尔却卡、祁漫塔格山及花海滩北东等地，岩石为灰白色、浅肉红色、半自形-它形中粒结构，块状构造，局部发育弱的定向构造。其他特征基本同早古生代的二长花岗岩(图5-73)。

图5-73 卡尔却卡晚三叠世二长花岗岩正交偏光

(4)花岗闪长岩

早古生代的花岗闪长岩分布在土窑洞、十字沟、克其克孜苏等地，岩石为灰色—浅肉红色，中粗粒花岗结构或糜棱结构，块状构造或弱片麻状构造。成分为斜长石(约45%)、钾长石(15%～25%)、石英(约25%)、角闪石(3%～5%)、黑云母(3%～5%)等。斜长石呈半自形板状，An35，为中长石。钾长石、石英为它形粒状;角闪石为长柱状、针状，可见二组解理的菱形切面，多色性显著;黑云母呈鳞片状。

晚古生代—早中生代的花岗闪长岩分布于滩北雪峰、土房子沟、西沟、祁漫塔格山、冰沟、阿尼亚拉克萨、巴音格勒呼都森、哈夏克里克得亚等地。岩石一般为浅灰白色—灰—深灰色，中粗-中细粒半自形粒状结构，块状构造。由斜长石(58%～63%)、钾长石(8%～12%)、石英(20%～22%)、黑云母(6%～12%)、角闪石(3%)及少量榍石(1%)、磷灰石、磁铁矿和锆石组成。除石英的波状消光非常显著外，其他特征与早古生代花岗闪长岩相似。

(5)石英二长闪长岩

早古生代的石英二长闪长岩分布在伯克里克及喀雅克登塔格等地。岩石为灰白色中粗粒结构，块状构造。矿物组成为更中长石(50%～55%)、钾长石(12%～17%)、石英(22%～26%)及暗色矿物黑云母(5%±)、普通角闪石(1%～2%)组成。更中长石:呈半自形-自形板状，大小为1.2mm×2mm～1.6mm×3.5mm，部分已强烈强绢云母化、黝帘石化或碳酸盐化、绿帘石化。石英:呈它形粒状，分布在斜长石之间，多裂纹，具波状消光。钾长石为条纹长石，半自形-它形板状，具轻度泥化，含黑云母、斜长石等小包体。黑云母和普通角闪石呈半自形-自形晶，已绿泥石化。副矿物主要为褐帘石、磷灰石、锆石等(图5-74，图5-75)。

图5-74 伯克里克早泥盆世石英二长闪长岩单偏光，1.25×

图5-75 伯克里克早泥盆世石英二长闪长岩正交偏光，5×

晚古生代—早中生代的石英二长闪长岩分布在伯克里克、土房子沟、中间沟、四干旦、祁漫塔格山、喀雅克登塔格、卡尔却卡、阿尔喀山等地。岩石为灰白色，中细粒半自形粒状结构，块状构造。矿物成分为斜长石(50%～55%)、钾长石(8%～10%)、石英(28%～30%)、黑云母(5%～7%)及少量褐帘石、锆石、磷灰石。岩石特征与早古生代相似。

(6)石英闪长岩

早古生代的石英闪长岩为浅绿灰色，半自形细粒结构，略具定向构造。岩石由斜长石(70%～78%)、石英(6%～10%)、黑云母(10%±)、普通角闪石(4%～6%)及副矿物组成。岩石中主要矿物石英、斜长石均显波状消光和定向排列，暗色矿物黑云母、角闪石具绿泥石化，显示岩石受构造运动影响明显。

晚古生代—早中生代的石英闪长岩出露在中间沟、祁漫塔格山、卡尔却卡、喀尔瓦及阿尔格山北等地。岩石以灰绿色、浅灰绿色为主，中细粒半自形粒状结构，局部见糜棱结构。斜长石以更－中长石为主，发育环带构造，普遍绢云母化，黝帘石化及绿帘石化;普通角闪石和黑云母已经部分或全部绿泥石化。该岩石也受了构造运动影响，但影响程度似乎比早古生代岩石要轻一些(图5-76，图5-77)。

(7)辉长辉绿岩/辉绿岩

分布于祁漫塔格山、伯克里克和喀雅克登塔格一带。时代主要为早泥盆世。青海省地质调查院(2003)在1∶25万区域地质填图时，在祁漫塔格山一带还发现早侏罗世的辉长辉绿岩墙。这些基性岩墙/岩脉宽几十公分不等，沿走向延伸几百至数千米，产状近于直立。岩石为深绿色，主要为全晶质细粒辉绿/辉长结构(图5-78)，块状构造。矿物成分主要为斜长石(40%～45%)，辉石(20%～25%)、角闪石(5%～10%)、黑云母(15%～20%)和少量橄榄石/石英。基性斜长石为中长石-倍长石(An=56～77)，长柱状，部分发育环带结构。聚片双晶发育。辉石主要为单斜辉石，柱状，浅绿色，干涉色二级蓝-橙黄，斜消光。黑云母和角闪石已绿泥石化。橄榄石含量少，呈粒状，无解理但发育大量裂纹，干涉色为二、三级绿。石英呈它形粒状，颗粒很小，填隙在其他矿物颗粒之间。副矿物为磷灰石、磁铁矿、尖晶石等(图5-78、图5-79)。

图5-76 卡尔却卡晚三叠世石英闪长岩正交偏光，1.25×

图5-77 卡尔却卡晚三叠世石英闪长岩正交偏光，1.25×

图5-78 伯克里克早泥盆世辉长辉绿岩中的辉长辉绿结构正交偏光，5×

图5-79 喀雅克登塔格早泥盆世辉长辉绿岩正交偏光，1.25×

基性岩墙的发现，反映本区至少经历过两期强烈的伸展或拉伸，基性岩墙正是在岩石圈强烈拉伸的过程中由地幔底辟作用形成的。

3.祁漫塔格地区花岗岩的矿物学特征

(1)斜长石

斜长石是本区花岗岩类中最主要的造岩矿物，也是基性岩墙中的主要矿物。对各种岩石中的斜长石进行了电子探针分析，并确定了长石种属和牌号划分(图5-80)，石英二长闪长岩中，斜长石的An=36～44，属中长石。二长花岗岩中斜长石的牌号An=0～30，为钠长石-更长石。石英闪长岩中斜长石除一个样品为21号，其他的An=2～9，主要是钠长石。正长花岗岩中斜长石的An=20～32，为更长石-中长石。辉长辉绿岩/辉绿岩中斜长石的牌号An=56～75，为拉长石-倍长石。由此可见，花岗岩类中斜长石偏酸性，与岩石全岩化学成分一致。而基性岩出现基性斜长石，也与岩石定名相吻合。

图5-80 不同岩石类型长石An-Ab-Or分类图(据杨承运，1989)

(2)角闪石

角闪石是花岗岩类中主要的暗色矿物之一，其化学成分分析表明，主要属钙质闪石亚族，进一步可以为浅闪石和阳起石，在正长花岗岩中包括可阳起质角闪石和硅质浅闪石。

其他造岩矿物的电子探针分析结果列于表5-9，这里不再一一描述。

表5-9 东昆仑西段花岗岩类岩石中斜长石的电子探针分析结果(%)

续表

注:电子探针测试由中国地质大学(北京)完成。

表5-10 东昆仑西段花岗岩类岩石中角闪石、黑云母、辉石和钾长石的电子探针分析结果(%)

续表

注:电子探针测试由中国地质大学(北京)完成。