花岗岩分类研究
摘要
花岗岩作为大陆地壳形成和演化的关键记录, 其分类体系是认识源区性质、成因机制和构造背景的基石. 本文通过解读花岗岩分类的经典论文, 系统评述了花岗岩分类研究的核心进展. 总体来说, 有关分类方案可以概括为两大类. 一是描述性分类, 以矿物组合、地球化学参数或化学计量学等为依据的体系, 有关代表性分类方案包括：(a) 长英质矿物组合分类, 具有相对客观、野外定名可应用的优点；(b) 岩石化学三参数分类, 将化学成分与岩浆分异过程和源区性质联系起来；(c) 五大化学维度分类, 通过对原子参数线性判别分析来验证其普适性. 二是解释性分类, 以源区性质、岩浆成因或构造环境等为目标的体系, 有关代表性分类方案包括：(i) 源区I和S分类, 将地球化学和矿物学特点与源区性质和成因过程联系起来；(ii) 构造环境分类, 将矿物组合和地球化学与威尔逊旋回构造阶段关联起来. 这些分类方案均具有不同程度的优势和缺陷, 长期无法统一, 其根源在于：(1) 花岗岩化学成分通常呈连续变化, 缺乏明确界限. 这与岩浆源区成分和岩浆过程的复杂性密切相关, 部分熔融、分离结晶、残留体携带、岩浆混合、同化混染等过程均可使成分发生连续变化；(2) 花岗岩代表硅酸盐系统的最低熔体成分, 无论源自岩浆结晶分异还是地壳源区部分熔融, 在富硅端元(SiO2>70 wt%)成分高度重叠, 导致不同源区产生的花岗岩在富硅端元难以区分, 与构造背景无关. 虽然对于花岗岩分类的“无尽求索”仍未达成统一方案, 但这一研究过程却深化了对花岗岩源区-成因-构造关联的理解, 推动花岗岩岩石学从“野外定名”经“源区追索”到“过程解析”的转变. 因此, 花岗岩分类需要整合多尺度参数, 从源区和过程两个关键要素出发考量描述性与解释性之间权重, 深化对花岗岩成因与大陆地壳演化之间因果关系的约束. 需要强调的是, 分类只是花岗岩研究的初级阶段, 而成因才是花岗岩研究的目的, 因此需要精细地识别多种性质的源区和刻画岩浆产生和分异过程, 具体就是源区岩石的部分熔融和长英质岩浆的结晶分异, 以及在这些过程中熔体活动性不相容元素的富集等.