Bildandet av granit

Som den ikoniska bergarten av kontinenter, utgör granit grunden för den övre kontinentala skorpan, och dess bildningsprocess är vanligtvis nära relaterad till kontinental tektonik, metamorfism och mineralisering. Sedan 1700-talet, när geologisk vetenskap fortfarande var i sin linda, har granitens ursprung varit föremål för många debatter. Diskussioner om granitens ursprung finns bland annat i verk av Gilluly (1948), Pitcher (1993) och Young (2003), som inte kommer att listas här. Det är värt att nämna att sedan tillkomsten av plattektonikteorin på 1960-talet har många förklaringar angående granitens ursprung omprövats inom platttektonikens teoretiska ram. I många fall verkar förståelsen konvergera, men själva debatten fortsätter.

Bowens (1914, 1922, 1948) teori om fraktionerad kristallisation av basalt magma hade en missuppfattning: den kombinerade ordningen för mineralkristallisering med bergsekvensen från basisk till sur i magmatiska bergarter. Experimentella resultat har visat att fraktionerad kristallisation av basaltisk magma endast kan producera en mycket liten mängd kvarvarande granitisk smälta, vilket klart motsäger det faktum att det finns många graniter i fältet (Holmes, 1926; Read, 1957). Mineralreaktionsserien kan faktiskt appliceras på magmatiska system av olika sammansättning. Med andra ord, de bergarter som initialt kristalliserades från det magmatiska systemet är inte nödvändigtvis grundläggande bergarter, och de stenar som slutligen bildas är inte nödvändigtvis felsiska (sura) bergarter, eftersom naturen hos de bergarter som kristalliserats från smältan beror på smältans sammansättning, inte ordningen för mineralkristallisation (Kennedy33, 1933). Walton (1960) kommenterade Bowens förståelse på följande sätt: "Det är inget fel med Bowens kemiska teori eller dess tillämpning på differentieringen av basaltisk magma; det förblir en grundläggande princip för petrologi. Det är dock något spekulativt att strikt begränsa magmatisk teori till en enda modell, förutsatt att evolutionen av den svalna bergarten, i de flesta bergarterna, är evolutionen av den kyliga bergarten. kristallisering och differentiering av basaltisk magma till skorpan. Samma kemiska teori kan tillämpas på andra modeller."

Debatten mellan "metamorfisterna", representerade av HH Read, och "magmatisterna", representerade av NL Bowen, på 1940-talet (Gilluly, 1948), slutade med att fler och fler forskare enades om granitens magmatiska ursprung. Men varifrån kom magman som bildar granitkroppar? Med Bowens ord: "Varifrån graniterna?"

Den överväldigande konsensusen i denna fråga är att granit bildas genom partiell smältning och stelning av olika bergarter med olika sammansättning i jordskorpan. Denna uppfattning kombinerar två olika tidiga förståelser av granitens ursprung: magmatism (som hävdar att granit kommer från kristallisering av magma) och metamorfism (som hävdar att granit bildas av kiseldioxid- och aluminiumoxid-rika sedimentära bergarter som omvandlas genom granitisering under torra eller våta förhållanden). Tanken att granit är resultatet av ultra-metamorfism (anatexis) av jordskorpan är av stor betydelse för att studera ursprunget och den kemiska differentieringen av jordskorpan, eftersom den relaterar till jordskorpans termiska tillstånd och sammansättningen av protoliten under specifika perioder, inklusive hur mycket granitmagma som granit kan produceras och källan, källan, källan, vattenbildningen, och plattektoniska processer.