(1)花岗质岩浆的熔融是一个渐进过程刘家远。一般认为,岩浆来源于源区的部分熔融。当源区岩石所处的物理化学条件发生改变,达到发生部分熔融作用的边界条件时,其易熔组分就会进入熔浆,而耐熔组分残留下来。随着温度的升高,将会有越来越多的耐熔组分进入熔浆,熔浆的比例增加,成分随之变化。花岗质熔体的成分受温度、压力、挥发份、部分熔融程度和方式以及源区组成的制约。在地壳深部岩石发生熔融必须有“热源”,推测玄武质岩浆底侵是一个可能的原因。熔融首先选择熔点低的原岩(如变沉积岩)进行,为选择性熔融或差异性熔融。在同样的温压条件下,不同源区熔融的花岗质岩浆成分不同。对于中酸性的源岩(如长英质片麻岩或泥质岩),如果存在自由水,在温度650℃左右,源岩中的低熔组分即可形成最初的熔体,许多混合岩可能就是这样形成的。温度继续升高,大于700℃,白云母将熔融,形成小规模的岩浆。许多过铝质花岗岩可能是这样形成的。如果温度继续升高,大于850℃,黑云母发生分解熔融,一部分低熔组分在无水条件下也开始熔融,这时,地壳的主体以及TTG成分的片麻岩即可发生大规模的部分熔融形成各种类型的花岗岩。而角闪岩类的部分熔融需要更高的温度,一般应大于900℃或950℃(Thompson and Connolly,1995)。

刘家远:花岗质岩浆的熔融

(2)花岗质岩浆熔融包括两个过程刘家远。在熔融的初级(初期)阶段(或“岩浆的发生阶段”,刘家远,2001),由于岩浆刚刚形成,还来不及进行对流和混合,保留了许多初始熔融的特征和不协调现象,熔融的源区残留物较多,岩浆处于极度不均一状态。文献中的“花岗岩化”、“混合岩化”和“原地花岗岩”可能指的是这个阶段。在熔融的高级阶段(或“岩浆的形成阶段”,刘家远,2001),岩浆经过充分的对流和物质交换,形成成分相对均一的岩浆,花岗岩中很少保存源区残留物和各种不协调现象。

(3)花岗质岩浆的熔融过程是非常复杂刘家远。由于温度、压力、流体、挥发份和源区组成的不同以及花岗岩很大的黏性,在熔融源区形成的(初始)花岗质岩浆是极度不均一的。花岗岩中保存的一些没有完全熔融的现象,包括某些结构不协调的现象以及熔融的残留物,都是花岗岩不完全熔融的证据。从这个角度上说,产生花岗质熔体的熔融作用不是一个非常完善的系统,也很难将熔融作用进行到底。董申保(1995)指出,地壳深熔作用所产生的某些花岗质岩浆可能是花岗质熔体与悬浮的难熔残留物的组合,后者可能包含有幔源组分(俯冲的残留洋壳、底侵的玄武质岩浆)以及来自下地壳的难熔组分等。我们认为,在这个阶段,很可能还包括了不同初始熔体之间的混合。此外,在古老的变质岩区,常可观察到由深熔作用形成的以长英质矿物为主构成的新生脉体,虽然脉体的数量不同,成分不同,但是,当来自不同源岩在不同条件下熔融形成的长英质(淡色)脉体进入岩浆房时,可能也发生了某种程度的混合作用。