造山和非造山环斑花岗岩结构成因对比研究——以中央造山带和华北克拉通环斑花岗岩为例

环斑结构成因是一个古老而全新的研究课题。经典的元古宙克拉通环斑花岗岩的研究和近年来造山带环斑花岗岩的发现揭示了环斑结构的多样性。本项目以中央造山带显生宙环斑花岗岩和华北克拉通元古宙环斑花岗岩为例，拟开展系统的岩相学、矿物学研究，确定其环斑结构特征；应用新的测试技术，开展主要矿物主量、微量元素和同位素研究，确定不同世代矿物成分的特征、变化规律和物质来源及其与岩浆演化的关系；对斑晶和基质分别进行元素、同位素地球化学及年代学研究，探讨其成分变化特征、物质来源及岩浆演化过程与环斑形成过程的关系。在此基础上，开展造山带和克拉通上环斑花岗岩结构的对比研究，总结其异同，确定不同类型环斑结构成因机制、形成条件和动力学背景，丰富环斑结构成因和形成条件的认识，使我国在该领域的研究达到国际前沿水平。

中央造山带和华北克拉通上环斑花岗岩的岩相学、矿物学、岩石地球化学和年代学的对比研究显示，非造山和造山带环斑花岗岩的结构特征总体基本一致，即发育卵球状的碱性长石，有的具有斜长石外壳。但不同环境下环斑花岗岩的源区物质组成不同，造山带的以古老的壳源物质为主，有一定的年轻组分贡献，具有岩浆混合的特征。这与造山带中环斑花岗岩体中发育岩浆暗色包体的现象一致。岩浆演化和区域地质综合分析显示，其形成于后碰撞环境。非造山环斑花岗岩的源区为古老的壳源物质，中央造山带西段与华北克拉通上元古宙环斑花岗岩的源区特征一致，形成时间相似，显示其均为北半球元古宙巨型环斑花岗岩带的成员，形成于非造山环境，表明中央造山带西段的基底与华北克拉通相似。在环斑结构形成机制上， 造山带环斑花岗岩的环斑结构是在岩浆结晶过程中， 岩浆成分和温度变化的过程中形成的,与岩浆混合有关；非造山环斑花岗岩的环斑结构主要与岩浆作用过程中压力的降低有关，环斑结构是在减压阶段形成的，环斑长石中的钾长石卵球是在压力较高的条件下结晶的，环斑长石的斜长石外壳和基质是减压之后形成的。年代学研究显示,减压过程比较短。这些研究进一步丰富了环斑花岗岩和环斑结构成因机制的认识。