Ⅰ型和S型花崗巖問題
由Chappell和White(1974,1992)提出的I型和S型花崗巖,在花崗巖研究歷史上具有裏程碑式的意義(肖慶輝等,2005)。I型和S型花崗巖的術語在上個世紀70~80年代曾被廣泛應用,最近的文獻中該術語出現的頻率有所降低,可能與早先人們過分地把它們與構造環境聯系起來有關。但是,I型和S型花崗巖的區分仍然是有極高的價值的,兩類花崗巖不僅地球化學性質不同,而且其形成的溫度、壓力、源區的深度和組成均不同:
I型花崗巖:Nd同位素初始值較高,Sr初始值較低,源巖為火成巖(按作者的理解主要為玄武質的巖石)。火成巖的再次熔融需要更高的溫度,來自地幔的熱可以滿足這個條件,因此,I型花崗巖主要源於下地殼的部分熔融。
S型花崗巖:Nd初始值較低,Sr初始值較高,表明花崗巖母巖漿中沈積物的比例相對較高(並不壹定完全是由沈積巖組成的)。沈積巖富水,可以降低熔融的溫度,形成的溫度較低,形成的條件相對容易滿足。
按照通常的理解,I型花崗巖是指由地幔熔融形成的(玄武質)巖石的再次熔融的產物,因而是幔源的(mantle-derived),而S型花崗巖則通常指地殼物質直接熔融的產物,是殼源的(sediment-derived)。如圖15.3所示,於是,幔源(I型花崗巖)講的是“爺孫關系”,殼源(S型花崗巖)指的是“父子關系”,殼源和幔源不是壹個層次上的概念,沒有可比性,將二者相提並論在邏輯上是講不通的。
此外,I和S型的提法存在模糊之處。按照I型和S型花崗巖命名者(Chappell and White,1974)的原意,I型指的是由地幔部分熔融形成的火成巖(igneous rocks)再次熔融形成的花崗巖,這個由地幔部分熔融形成的igneous rocks應當是玄武質成分的巖石,而非泛泛的火成巖,限於當時的認識水平,雖然他們沒有明確說明I型花崗巖是幔源的,但是,其中隱含的意義應當是明確無誤的。因為S型和I型花崗巖都是igneous rocks,而S型的ig-neous rocks部分熔融形成的花崗巖仍然是S型的,不會是I型。因此,I型的命名有瑕疵,不夠嚴密和科學(所以後來又出現了M型花崗巖的說法)。如果將I型改為B型(basalt-derived,源自玄武質巖石),S型改為C型(continent-derived,源自陸殼)可能更加貼切壹些,也避免了不必要的誤解。B(I)型花崗巖的源巖為玄武質巖石,源於地幔,排除了S型花崗巖作為源巖的可能性;C(S)型花崗巖表明來源於陸殼,陸殼的沈積巖是大陸地殼特有的。雖然沈積巖中也包含地幔來源的物質,如基性巖和超基性巖的剝蝕堆積物。但是,畢竟其數量有限,不至於產生概念上的混淆。當然,本書無意修改I型和S型的術語,我們尊重原作者的認識,只是表述壹個不成熟的想法而已。作者在這裏只想表達壹個意思,即我們應當勤於思考,即使對於人們認為天經地義的東西也可以去問壹個為什麽,而不盲目崇拜任何東西。