（一）过碱质花岗岩类
尽管A型花岗岩不一定是过碱质的岩石（很多A型花岗岩属于准铝质和过铝质岩石），但过碱质花岗岩类均属于A型花岗岩，或称为碱性花岗岩类，有的称为铁质花岗岩类（ferroan granitoids，Frost ＆ Frost，2008）。过碱质花岗岩的主要矿物成分为石英、碱性长石（正长石、歪长石、微斜长石、微斜条纹长石等）、碱性暗色矿物（钠闪石、钠铁闪石、霓辉石、霓石等）、含钛黑云母、铁锂云母等，且以岩浆成因的钠钙质－钠质角闪石、霓辉石－霓石和富铁黑云母、铁橄榄石等作为标志矿物。副矿物主要包括磷灰石、锆石、磁铁矿、星叶石、烧绿石、钍石、萤石、独居石、氟碳铈镧矿、磷钇矿等，且以富钍锆石和萤石为特征副矿物。由于岩浆贫水，霓石、钠闪石－钠铁闪石、黑云母等镁铁矿物常呈他形，结晶晚于长石和石英。高侵位岩体中常见文象结构和晶洞构造。化学成分上以高硅、高碱、高TFeO/MgO比值，高卤素（尤其是F，0.05％～1.7％）及低Ca、Al（SiO2含量为70％时，Na2O＋K2O为7％～11％，CaO＜1.8％，TFeO/MgO为8～80）为特征。微量元素上，明显富集REE（Eu除外）、Zr、Nb和Ta等高场强元素（HFSE），而Sc、Cr、Co、Ni、Ba、Sr和Eu等则含量较低。恒定的Y/Nb和Yb/Ta比值及高的104×Ga/Al值（＞2.6），是鉴别A型花岗岩的重要参数。
根据碱性暗色矿物类型，过碱质花岗岩类可以分为：钠闪石花岗岩、霓石花岗岩、钠铁闪石花岗岩、钠闪霓辉花岗岩、霓石钠闪花岗岩等。
过碱质花岗岩多为超熔线花岗岩，不含斜长石，少数为低熔线花岗岩，含＜20％斜长石（钠－更长石）。超熔线（hypersolvus）花岗岩是指在低水压条件下，固相线温度高于出熔温度；随着温度的降低，一种长石将先结晶出来；当温度降低到两种长石的固溶体分界线，即熔线（solvus）时，富钠和富钾两个长石相才会同时出熔并形成条纹长石（图9－10a）。低熔线（subsolvus）花岗岩是指在高水压（5×108Pa）条件下，固相线温度低至与熔线温度相交；随着温度的降低，当固相线与出熔线相交时，钠长石、钾长石同时直接结晶出来，并很快出熔形成正条纹和反条纹长石（图9－10b）。研究表明，超熔线花岗岩形成于伸展构造环境，一般仅由碱性长石和石英两种矿物组成，其中碱性长石为条纹长石，它由近于等量的钾长石相和条纹状嵌晶钠长石相组成，并以缺乏单粒钠质斜长石（除作为条纹长石的一种成分外）为重要特征。暗色矿物富铁质或Fe/Mg比值高。非造山的超熔线花岗岩通常被认为是由Ⅰ型花岗闪长岩－二长花岗岩源区部分熔融形成的，而大多数造山花岗岩为低熔线型。实验和野外研究表明，超熔线岩石一般由接近地表环境的相对干的（贫水）液相结晶形成，而低熔线长英质侵入岩一般由陆壳较深层位湿的液相结晶形成。然而，超熔线和低熔线花岗岩在同一非造山杂岩体中往往密切相关，如准铝质A型花岗岩常常既包含超熔线花岗岩又包含低熔线花岗岩。Tuttle ＆ Bowen（1958）认为，低熔线花岗岩可能是由超熔线岩石在低温条件下重结晶形成的。一些脱水熔融实验则表明，A型花岗岩的准铝质低熔线趋势可以通过变质的含角闪石且富K2O的镁铁质堆积岩部分熔融形成。以埃及东部沙漠中含萤石的A型花岗质侵入体为例：组成侵入体的四种岩石类型可以分为后造山低熔线花岗岩和非造山超熔线花岗岩。两类花岗岩均富硅、碱，且贫镁、钙和钛，它们在主量、微量元素特征上较一致，所不同的是低熔线花岗岩相对超熔线花岗岩亏损TiO2、FeO、Ba、Sr和Zr，富集Rb和Y。此外，通过稀土元素的配分型式也可以较容易地区分两种花岗岩。超熔线花岗岩的球粒陨石标准化的REE配分型式呈雁列形分布，且以明显的负Eu异常和中－高的LREE含量为特征，而低熔线花岗岩则亏损LREE但较富集HREE。
图9－10 不同压力下，花岗岩中钾长石（Or）－钠长石（Ab）体系相图（据serc.carleton.edu）
A型花岗岩形成于伸展构造环境，可以分为非造山和造山后两种类型，而过碱质花岗岩多侵位于非造山环境。与造山后岩套相比，非造山的过碱质花岗岩CaO和MgO含量偏低，全碱含量较高（Rogers ＆ Greenberg，1990）。随着时间的演化，岩石圈拉张的深度会愈来愈大，逐渐出现SiO2不饱和的正长岩，直至出现岩浆碳酸岩。过碱质花岗岩类可以以环状杂岩体的形式产出，且多与火山岩伴生，显示出高定位、超浅成的特点，如出露在奥斯陆、马拉维、科西嘉等地的过碱质花岗岩。此外，该类花岗岩也常与基性岩甚至斜长岩和正长岩密切共生。如在四川峨眉山大火成岩省中出露的过碱质花岗岩（Shellnutt ＆ Zhou，2007）就与产出巨大的岩浆型Fe－Ti－V氧化物矿床的层状镁铁质侵入体关系密切。过碱质花岗岩可能来自地幔岩浆的分异作用（洪大卫等，1995），这同其受深部线性构造控制、与镁铁质岩石共生的特点一致。除了幔源玄武岩浆的分异之外，长英质地壳的部分熔融以及分异的幔源岩浆和大陆壳的相互作用也被认为是形成过碱质花岗岩的方式（Eby，1990；Frost ＆ Frost，2011）。我国的过碱质花岗岩分布广泛，如闽浙沿海一带（如魁歧、桃花岛、金门、瑶坑）、湖北随州、安徽花山、江苏东海、青岛崂山、内蒙古巴尔哲、黑龙江伊春、黑龙江碾子山、疆北乌伦古河、四川牦牛坪等地的过碱质花岗岩。
（二）过碱质长英质熔岩
过碱质长英质熔岩代表性岩石是碱性流纹岩（soda liparite），常含有碱性暗色矿物。因此，碱性流纹岩又称过碱质流纹岩，具斑状结构或无斑隐晶质结构，斑晶主要为钠长石、钠透长石、歪长石、双锥状石英和碱性铁镁矿物（霓石、霓辉石、钠闪石、钠铁闪石）。按照岩石中Al2O3和全铁TFeO的含量，过碱质流纹岩又可以分为钠闪碱流岩（comendite）和碱流岩（pantellerite）两种类型（Macdonald，1974）。与钠闪碱流岩（Al2O3＞1.33FeO＋4.4，wB/％）相比，碱流岩富铁而贫铝（Al2O3＜1.33FeO＋4.4，wB/％）。Bowden（1974）认为，大陆钠闪碱流岩是与过碱质花岗岩对应的岩石，是一种浅色、具斑状结构的过碱质流纹岩，含有石英、碱性长石、霓石、钠铁闪石或钠闪石和少量黑云母斑晶，且以碱性暗色矿物钠铁闪石为特征矿物。碱流岩以其最初发现于意大利的潘泰莱里亚岛而得名，我国的长白山天池就有碱流岩分布（刘若新等，1998）。通常颜色较深，呈绿色至黑色，斑晶常见有钠透长石、歪长石或钠长石，可见少量普通辉石或霓辉石，基质微晶可见霓石、钠闪石、钠钙闪石等。基质结构除钙碱性流纹岩中所见的类型之外，还有粗面结构和粗面－霏细结构。该类岩石是富碱岩浆演化到酸性端元晚期的产物（Nicholls ＆Carmichael，1969）。由于岩浆喷发到地表时粘度大，流动性差，往往堆积在火山口附近。因此，碱流岩可以作为确定火山口是否存在的重要标志之一。该类岩石化学成分一般SiO2 ＞68％，CaO＜1％，K2O＋Na2O＞8％，Na2O＞K2O。
过碱质流纹岩在世界范围内均有分布，常与碱长粗面岩、碱性玄武岩共生，产在大陆边缘活动带的拉张阶段和裂谷阶段，是岩浆后期分异作用的产物。甚至在一些情况下，从碱性玄武岩和橄长玄武岩经橄榄粗安岩和歪长粗面岩到过碱质流纹岩均可出现（Nelson ＆Hegre，1990）。在大陆板内环境下产出的过碱质熔岩，通常受裂谷作用的影响（Villari，1974；Barberi et al.，1975；McDonald，1974；Trua et al.，1999）。此外，该类岩石还普遍存在于局部伸展地区，部分岩石甚至出现在板块汇聚边缘及洋岛的碱性系列岩石中，可能与岩浆后期分异作用有关（Macdonald，1974；Mahood，1984）。