變質(zhì)巖復(fù)習(xí)資料

1、試題1. 熱接觸變質(zhì)巖石是巖石的一種構(gòu)造。主要在受輕微熱接觸變質(zhì)作用的泥質(zhì)巖石中,由炭質(zhì)、鐵質(zhì)或空晶石、堇青石、云母等礦物的雛晶,集中成不同形狀和大小的斑點(diǎn),不均勻分布于基本未重結(jié)晶的致密狀泥質(zhì)基質(zhì)中。熱接觸變質(zhì)巖由熱接觸變質(zhì)作用（也稱熱變質(zhì)作用）形成。它是在巖漿體散發(fā)的熱量和揮發(fā)份作用下，使圍巖發(fā)生重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶形成的。2. 接觸變質(zhì)暈的發(fā)育程度取決于以下因素：（1）巖體的規(guī)律大小規(guī)模大、熱量多，則暈圈寬度大。（2）巖體的侵入深度噴出地表，巖漿冷卻迅速，散熱快，使底板圍巖燒烤變質(zhì)（稱烘烤或高熱變質(zhì)作用）暈圈寬度窄。中深條件下，熱能散失慢，暈圈發(fā)育寬度大。（3）巖體成分酸性巖因富含揮發(fā)份，易

2、促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，因而暈圈發(fā)育。（4）圍巖的成分、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)狀泥質(zhì)巖和碳酸巖類易變化；石英長石質(zhì)的巖石難以變化。原巖結(jié)構(gòu)細(xì)小疏松比結(jié)構(gòu)致密的容易發(fā)生變質(zhì)。此外圍巖的片理和層理與接觸面垂直，在這方向上暈圈發(fā)育寬度也大。（5）巖體和圍巖的接觸關(guān)系接觸面平緩則暈圈發(fā)育。3.命名 熱接觸變質(zhì)巖的命名一般采用次要礦物+主要礦物+巖石基本名稱的方法。巖石的基本名稱根據(jù)礦物成分，結(jié)構(gòu)構(gòu)造的不同，有：1具變余結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的，在原巖名稱前冠以“變質(zhì)”二字和主要新生礦物的名稱。如二云母變質(zhì)石英砂巖。2具變晶結(jié)構(gòu)或變成構(gòu)造的（1）具定向構(gòu)造的：根據(jù)構(gòu)造特征分別定名為板巖、千枚巖、片巖、片麻巖等。（2）不具定向構(gòu)造的：角巖（

3、hornfels），具角巖結(jié)構(gòu)或顯微變晶結(jié)構(gòu)，礦物成分作散布狀或其它非定向排列的熱變質(zhì)巖都可稱為角巖。大理巖（marble）。主要由碳酸鹽礦物組成。石英巖（quartzite）。石英含量85%。如含長石15-25%，則稱長石石英巖。以上的進(jìn)一步命名根據(jù)礦物含量。10%的，直接參加命名。含量較多的礦物名稱放在后面，含量較少的放在前面。例如夕線石紅柱石云母片巖。特征變質(zhì)礦物含量雖25%，顆粒較粗，含片狀、柱狀礦物較少。具有斷續(xù)的面理即片麻狀構(gòu)造。片麻巖具有易裂開性，但裂理間距較大。6、變粒巖 是一種主要由長石、石英所組成的巖石，又稱長英粒巖。具有不顯著的面理和弱的片麻狀構(gòu)造，其中幾乎完全不含暗色礦

4、物者稱為淺粒巖。7、麻粒巖 是細(xì)粒到中粒變質(zhì)巖，主要由長石組成，含或不含石英，其中鐵鎂礦物主要是無水的斜方及單斜輝石和石榴子石，結(jié)構(gòu)為粒狀變晶結(jié)構(gòu)，構(gòu)造從塊狀至片麻狀。8、榴輝巖 指由綠輝石和鐵鋁-鈣鋁-鎂鋁榴子石系列礦物所組成的巖石。粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。9、糜棱巖 細(xì)粒致密甚至呈燧石狀外貌，具糜棱結(jié)構(gòu)的巖石，條帶狀或細(xì)頁理狀構(gòu)造，石英和長石是其主要組成，并具有拉長拔絲現(xiàn)象，有時(shí)可含黑云母等。10、千糜巖 成因與糜棱巖相似，但變形程度比糜棱巖更高，變質(zhì)結(jié)晶、重結(jié)晶作用顯著，其中云母和綠泥石沿片理分布，使巖石呈現(xiàn)千枚狀外觀。11、石英巖 是石英砂巖或燧石重結(jié)晶的產(chǎn)物，主要由石英所組成。其中純

5、度極高，不純的石英巖常常含有白云母、綠泥石和少量不透明礦物如鏡鐵礦、磁鐵礦等。多數(shù)石英巖是塊狀構(gòu)造的，但如變質(zhì)過程中有應(yīng)力參與時(shí)，則具片狀構(gòu)造，可稱片狀石英巖。12、大理巖 為細(xì)位、中粒甚至粗粒的碳酸鹽巖石，通常具粒狀變晶結(jié)構(gòu)，主要由方解石、白云石等所組成，原巖可以是石灰?guī)r或白云巖。13、角閃巖 通常是深色，主要由普通角閃石和斜長石組成的巖石。一般情況下兩類礦物含量大致相等，多具塊狀構(gòu)造，習(xí)慣稱為斜長角閃巖。如果斜長石含量很少或不存在，巖石主要由普通角閃石構(gòu)成時(shí)稱角閃石巖，如果片理發(fā)育，線理顯著，則可稱角閃片巖。如果斜長石含量超過角閃石，并含石英，且具片麻狀構(gòu)造者，則稱角閃斜長片麻巖；無石英者

6、，可稱淺色斜長角閃巖。1泥質(zhì)巖石的遞增變質(zhì)帶在十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)初巴洛和蒂來等人對英國北部蘇格蘭高地的片巖系進(jìn)行了研究。他們以泥質(zhì)片巖中隨變質(zhì)作用加強(qiáng)時(shí)，每一種新變質(zhì)礦物的第一次出現(xiàn)為標(biāo)志來劃分變質(zhì)帶，共劃分出六個(gè)帶（圖V一23）p139。綠泥石帶：典型組合為綠泥石十絹云母十石英十鈉長石。當(dāng)原巖富含鐵，且鐵鎂比值較高時(shí)，黑云母可在較低溫度下開始出現(xiàn)。由于原巖成分的多方面影響及壓力條件的不同，使有些地區(qū)不存在綠泥石帶。黑云母帶：特征是紅棕色黑云母開始出現(xiàn)。在遞增變質(zhì)作用過程中，黑云母的形成是分階段的，最貧鋁的巖石中，黑云母可在較低溫度下出現(xiàn)，它和白云母（或絹云母）不共生。隨后，在一般泥質(zhì)巖石中

7、，才開始出現(xiàn)黑云母，其反應(yīng)式如下：鉀微斜長石十綠泥石一-黑云母十白云母十石英H2O它們可和低鋁的白云母共生。當(dāng)溫度再升高時(shí)，較富鋁巖石中也開始出現(xiàn)黑云母，其變質(zhì)反應(yīng)如下：多硅白云母十綠泥石（典型成分的）白云母十黑云母十石英十H2O鐵鋁榴石帶特征是鐵鋁榴石開始出現(xiàn)，它和黑云母、白云母、石英及更長石等共生。石榴子石的開始出現(xiàn)是進(jìn)入這個(gè)帶的標(biāo)志，一般泥質(zhì)片巖以鐵鋁榴石為主，含一定量錳鋁榴石和鎂鋁榴石分子。一般認(rèn)為它是由綠泥石的脫水反應(yīng)所成。2綠泥石十4石英一3鐵鋁榴石8H2O十字石帶：特征是十字石開始出現(xiàn)，它和鐵鋁榴石、黑云母、白云母及石英等共生。十字石的出現(xiàn)是進(jìn)入十字石帶的標(biāo)志，十字石的化學(xué)成分特

8、點(diǎn)和硬綠泥石很相似，一般認(rèn)為它是由后者分解而成，實(shí)驗(yàn)表明由硬綠泥石和石英，白云母或Al2SiO5，等組分重組合形成十字石的變質(zhì)反應(yīng)是多樣的，其P-T條件也稍有不同，如：4硬綠泥石5紅柱石一2十字石十石英3H2O（0.4-0.8Gpa,5450C）23硬綠泥石8石英一5鐵鋁榴石十4十字石21H2O（10Gpa,600）藍(lán)晶石帶：特征是藍(lán)晶石開始出現(xiàn)，它和石榴子石、黑云母、白云母及石英共生。當(dāng)壓力）0.7一0.8GPa時(shí)，可出現(xiàn)藍(lán)晶石，其形成溫度比前一反應(yīng)高得多，此時(shí)表現(xiàn)為繼十字石帶之后，出現(xiàn)獨(dú)立的藍(lán)晶石帶，形成藍(lán)晶石的另一變質(zhì)反應(yīng)是：6十字石25石英一鐵鋁榴石46藍(lán)晶石紅柱石12H2O（6757

9、00，0.2一1.0GPa）矽線石帶特征是矽線石開始出現(xiàn)，它和鐵鋁榴石、黑云母、斜長石、鉀長石及石英等共生。這個(gè)帶一般范圍較窄，形成夕線石的反應(yīng)是：白云母十石英一夕線石十鉀長石十H2O根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料，在中壓條件下（0.3一0.5GPa左右），這一反應(yīng)溫度約為650-730左右，這是中級和高級變質(zhì)的主要臨界變質(zhì)反應(yīng)，這種反應(yīng)形成的夕線石應(yīng)和正長石，鐵鋁榴石等共生，但不和白云母平衡共生。2基性變質(zhì)巖中的遞增變質(zhì)帶基性變質(zhì)巖的原巖既可以是火山碎屑巖，也可以是熔巖或侵入巖，它們的化學(xué)成分變化較大，在中壓變質(zhì)地區(qū)不同的P一T條件下經(jīng)受變質(zhì)作用可形成下列幾個(gè)變質(zhì)帶：（1） 鈉長石一綠泥石帶這個(gè)帶的典型礦物組

10、合是：鈉長石十綠簾石十綠泥石，此外還可含有一些石英和方解石或少量絹云母和磁鐵礦。這些礦物可以是輝石和基性斜長石等基性巖漿巖中的礦物在低溫條件下經(jīng)水化作用所成，也可由其它變質(zhì)反應(yīng)形成。（2） 鈉長石一陽起石帶典型礦物組合是鈉長石十陽起石十綠簾石十綠泥石十石英十方解石十黑云母。陽起石開始出現(xiàn)是進(jìn)入這個(gè)帶的標(biāo)志，在變質(zhì)基性巖漿巖中，它常常是輝石轉(zhuǎn)變形成，有時(shí)還可見其圍繞輝石晶體生長或成輝石的假象；另一些情況下則成較大的變斑晶或束狀集合。（3） 鈉長石一普通角閃石帶藍(lán)綠色普通角閃石的開始出現(xiàn)是進(jìn)入這個(gè)帶的標(biāo)志，其典型組合是鈉長石十普通角閃石十綠簾石，有時(shí)還含黑云母或鐵鋁榴石等礦物。由陽起石轉(zhuǎn)變成普通角

11、閃石主要是鋁對硅和鐵鎂的置換，這種成分變化是否屬于連續(xù)系列還沒有完全查明，但自然界常常存在陽起石和普通角閃石同時(shí)出現(xiàn)的過渡帶，且后者有時(shí)成反應(yīng)邊圍繞陽起石的晶體，有些則成獨(dú)立晶體和陽起石平行生長，但接觸線平直，無漸變過渡關(guān)系，這些現(xiàn)象說明兩者之間并非連續(xù)變化，而是存在反應(yīng)關(guān)系，其可能反應(yīng)式如下：陽起石十斜黝簾石十綠泥石十石英一普通角閃石（4） 斜長石一普通角閃石帶斜長石的開始出現(xiàn)是進(jìn)入這個(gè)帶的標(biāo)志，典型礦物組合是：斜長石十普通角閃石十鐵鋁榴石或透輝石，有時(shí)也含黑云母。斜長石An17一20，一般認(rèn)為是鈉長石和簾石組合所成，（5） 二輝石帶進(jìn)入這個(gè)帶的標(biāo)志是基性變質(zhì)巖中斜方輝石開始出現(xiàn)，其典型礦“

12、物組合為：斜方輝石十單斜輝石十中基性斜長石，通常認(rèn)為形成輝石的反應(yīng)如下：普通角閃石十石英一斜方輝石十單斜輝石十斜長石H20普通角閃石十鐵鋁榴石+5石英一7斜方輝石3斜長石十H201 混合巖化帶在混合巖發(fā)育地區(qū)，不同混合巖類型常成為有規(guī)律的組合在空間上呈帶狀分布，并代表一定的混合巖化程度，其地質(zhì)意義在某些方面和遞增變質(zhì)帶類似。因此，混合巖帶的劃分也應(yīng)和變質(zhì)帶的劃分一樣，要以一定的變質(zhì)原巖類型受不同強(qiáng)度混合巖化作用后的變化產(chǎn)物的特點(diǎn)作為劃分依據(jù)；或者是在詳細(xì)研究區(qū)內(nèi)不同變質(zhì)原巖受不同程度混合巖化后產(chǎn)物特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，確定等混合強(qiáng)度的混合巖組合基礎(chǔ)上進(jìn)行。如泥質(zhì)原巖的混合巖帶一般可分為：1）弱混合巖化

13、帶（注入混合巖帶）：這一帶總的特點(diǎn)是以注入作用為主，交代作用不明顯。在變質(zhì)基體巖石中，含有一定數(shù)量的脈體，脈體成分主要是偉晶質(zhì)或細(xì)晶質(zhì)，二者界線清楚，基體基本沒有變化。常為眼球狀、分支脈狀或順層條帶狀構(gòu)造。有時(shí)還可進(jìn)一步分為內(nèi)帶和外帶，外帶以石英脈注入為主，內(nèi)帶刻以偉晶質(zhì)、細(xì)晶質(zhì)或花崗質(zhì)脈為主。2）中等混合巖化帶（混合片麻巖帶）：這一帶總的特點(diǎn)是混合程度較深，新生的脈體數(shù)量顯著增加，且脈體和基體間界線逐漸消失，基體的交代現(xiàn)象和交代重結(jié)晶現(xiàn)象顯著，基體有時(shí)不易辨認(rèn)，以注入交代和滲透交代作用為主，由于新生脈體增加和交代作用顯著，所形成混合巖類型較復(fù)雜，最典型的形態(tài)類型為條痕狀、片麻狀或陰影狀混合巖

14、等。新生組份常為花崗質(zhì)。3）強(qiáng)混合巖化帶（混合花崗巖帶）：代表混合巖化最強(qiáng)烈的地段，這一帶的巖石類型主要以混合花崗巖為主，和上面幾個(gè)帶相比，這一帶的巖性比較均勻，主要為新生的長英質(zhì)組份，僅有少量的基體（經(jīng)常是黑云母）呈條痕狀或陰影狀殘留。多少具片麻狀構(gòu)造。交代長石斑晶和交代偉晶巖發(fā)育?？梢员Ａ粲胁灰谆旌系母鞣N變質(zhì)巖層如大理巖，石英巖，這些殘留變質(zhì)巖層有時(shí)延伸很遠(yuǎn)，并與外圍的變質(zhì)巖層的區(qū)域構(gòu)造相一致?；旌匣◢弾r常與混合片麻巖成漸變過渡?；旌蠋r帶的劃分，如前所述，其地質(zhì)意義和遞增變質(zhì)帶類似，需要以一定的變質(zhì)原巖受混合巖化后的變化產(chǎn)物的特點(diǎn)，作為劃分依據(jù)。不同變質(zhì)原巖受混合巖化后的變化不同，因此，作

15、為劃分混合巖化帶的標(biāo)志，對不同變質(zhì)原巖來說，有些明顯，有些不明顯。2 接觸變質(zhì)帶接觸變質(zhì)作用也可形成一系列的接觸變質(zhì)帶（圖-5，217），各帶之間都有較顯著的分界線和特定的標(biāo)志礦物。我國安徽銅官山地區(qū)石碳-二疊系石灰?guī)r中接觸變質(zhì)帶的特征分述如下：1） 內(nèi)接觸帶為石英閃長巖之鄰近接觸帶部分吸收了圍巖的成分混熔而成，形成灰黑色含有透輝石，石榴子石及綠簾石等硅酸鹽類礦物的巖石，寬度一般為三米，巖石中的斜長石有反環(huán)帶結(jié)構(gòu)（外邊為拉好石內(nèi)為更長石），說明在變質(zhì)過程中吸取了圍巖的鈣質(zhì)成分。2） 外接觸帶一又可分為四個(gè)帶（1）石榴子石矽卡巖帶：以鈣鐵榴石和鈣鋁榴石為主，后者鄰近內(nèi)接觸帶，石榴子石多有環(huán)帶結(jié)構(gòu)

16、，其生成溫度低于800，此帶寬10一40米。（2）透輝石矽卡巖帶：以透輝石為主，細(xì)粒的淡綠色巖石，寬數(shù)米至十幾米。（3）透輝石大理巖帶：含極細(xì)的透輝石，肉眼不易識別，寬數(shù)十米。（4）大理巖帶：灰白色中粒大理巖，具輕度黃鐵礦化現(xiàn)象。寬100一300米。3 接觸變質(zhì)圈由于溫度是引起熱接觸變質(zhì)作用的主要因素，而巖漿侵入后，與之直接相鄰的圍巖所達(dá)到的溫度最高，隨著離侵入體愈遠(yuǎn)溫度漸低。所以常按順序出現(xiàn)不同變質(zhì)程度的巖石，在平面上形成以侵入體為中心的環(huán)帶狀分布，稱為變質(zhì)圈。近侵體者，變質(zhì)最深，向外變質(zhì)程度逐漸減弱，直至完全沒有變質(zhì)的巖石（圖-2，p212）。變質(zhì)圈在地質(zhì)上具有等溫線的意義，反映該處巖石當(dāng)

17、時(shí)所達(dá)到的溫度及其它物化條件。變質(zhì)圈實(shí)際代表變質(zhì)強(qiáng)度的變化，其意義和區(qū)域變質(zhì)帶類似。劃分時(shí)的依據(jù)，也基本同區(qū)域變質(zhì)帶，主要是根據(jù)：1）某些巖石類型中，特定變質(zhì)礦物的首次出現(xiàn)。2）某些巖石類型中，特定變質(zhì)礦物組合的開始出現(xiàn)。3）巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造的變化。一般情況下，也應(yīng)以對熱接觸變質(zhì)反應(yīng)靈敏的原巖作為劃分的依據(jù)。接觸變質(zhì)作用，在地殼發(fā)展不同階段，不同地區(qū)均有發(fā)育。特別是一些中新生代侵體，侵穩(wěn)定的陸臺地區(qū)的沉積蓋層時(shí)，變質(zhì)現(xiàn)象更為普遍和常見，且常發(fā)育有良好的變質(zhì)圈。 等變質(zhì)反應(yīng)級就是建立在特定變質(zhì)反應(yīng)基礎(chǔ)上的等變質(zhì)級，即應(yīng)以變質(zhì)礦物的空間變化及其所代表的變質(zhì)反應(yīng)來劃分變質(zhì)帶。代表同一、變質(zhì)反應(yīng)開始出現(xiàn)

18、的地點(diǎn)的聯(lián)線，稱為等變質(zhì)反應(yīng)級。并根據(jù)典型的臨界變質(zhì)反應(yīng)作為標(biāo)志，劃分出四個(gè)等變質(zhì)級，各變質(zhì)級之間的相互關(guān)系如圖-3所示：p1511 極低級只在基性變質(zhì)巖中才能顯示出來，特征是變質(zhì)基性巖中出現(xiàn)濁沸石，斜鈣沸石，硬柱石，葡萄石，綠纖石等礦物，其溫度范圍為： 200一400士。2低級相當(dāng)蘇格蘭高地的綠泥石、黑云母和石榴子石這三個(gè)帶。溫度下限為350一400，上限為500一550。相應(yīng)的礦物變化是綠纖石，硬柱石等消失，代之以黝簾石，綠泥石和陽起石等礦物。3中級相對于蘇格蘭高地的十字石和藍(lán)晶石帶，溫度范圍在550一650之間，以十字石十白云母十石英組合出現(xiàn)，而綠泥石消失為特征。低壓時(shí)出現(xiàn)堇青石。變質(zhì)基

19、性巖中以普通角閃石十斜長石（An17）出現(xiàn)為特征，4 高級相當(dāng)于蘇格蘭高地的夕線石帶，溫度一般在600一650以上。壓力較高時(shí)，則表現(xiàn)為花崗質(zhì)巖石的重熔，其最低重熔曲線可作為界線。這些變質(zhì)級之間的相互關(guān)系如圖一3所示。變質(zhì)反應(yīng)級概念及以其為基礎(chǔ)的變質(zhì)級劃分，是變質(zhì)地區(qū)變質(zhì)作用強(qiáng)度帶（梯度帶）研究的一個(gè)重大進(jìn)展，由于所選擇的變質(zhì)反應(yīng)都有較可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，這就為把變質(zhì)作用強(qiáng)度帶的研究和變質(zhì)作用P-T條件的確定，從定性階段引向定量階段開辟了途徑，從理論和實(shí)踐的結(jié)合上大大前進(jìn)了一步。：“一個(gè)變質(zhì)相是指一定的溫度、壓力區(qū)間內(nèi)的一整套變質(zhì)礦物共生組合，它們在時(shí)間上空間上反復(fù)出現(xiàn)并緊密地伴隨在一起，一個(gè)變質(zhì)

20、相內(nèi)部其礦物組合和巖石總體化學(xué)成分之間存在著固定的、因而也是可以預(yù)測的對應(yīng)關(guān)系”?？傊冑|(zhì)相的概念的理解應(yīng)包括以下方面：1一個(gè)變質(zhì)相是一個(gè)大體上的等物理系，其標(biāo)志是一系列特征的“礦物共生組合”。Turner強(qiáng)調(diào)按照“可以觀察到的標(biāo)志來限定一個(gè)變質(zhì)相”，但并不贊同Lambert（1965）建議的用基性變質(zhì)巖組合來限定所有的變質(zhì)相。不過事實(shí)上從Eskola開始，對主要變質(zhì)相傳統(tǒng)的做法都是：用基性變質(zhì)巖的組合來標(biāo)定變質(zhì)相，而用變質(zhì)泥質(zhì)巖來劃分亞相當(dāng)然，每個(gè)相或亞相都包括了很寬的總體成分范圍。2“時(shí)間上空間上反復(fù)出現(xiàn)”是指同一變質(zhì)相的巖石在不同時(shí)代、不同地區(qū)經(jīng)常重復(fù)出現(xiàn)并伴隨在一起。這種情況是客觀存

21、在的，這意味著眾多的獨(dú)立變量之間可能客觀地存在某種內(nèi)在聯(lián)系，意味著多數(shù)自然礦物共生組合的一種接近于平衡的穩(wěn)定性。當(dāng)然這并不代表物理化學(xué)嚴(yán)格意義上的“平衡”。Turner對Eskola變質(zhì)相定義的重大修改就是放棄了“達(dá)到化學(xué)平衡“這個(gè)字眼，認(rèn)為這只是一種推恕。盡管近年來電子探針的應(yīng)用愈來愈多地發(fā)現(xiàn)了普遍存在的不平衡現(xiàn)象。3變質(zhì)相的數(shù)目不宜劃分得太多太細(xì)，Turner甚至主張取消“亞相”。我們基本上贊同Turner這個(gè)思路，一個(gè)變質(zhì)相應(yīng)當(dāng)考慮較大的時(shí)、空通用性，以便于世界范圍的對比，但有些“亞相”已經(jīng)得到公認(rèn)，取得了通用性的資格，應(yīng)予保留。由于相系列的提出，當(dāng)前的傾向是出現(xiàn)了愈分愈細(xì)的苗頭，需要防

22、止。4“礦物組合與巖石總體化學(xué)成分之間有固定的可以預(yù)測的對應(yīng)關(guān)系”，這是Eskola從1920年開始就強(qiáng)調(diào)的變質(zhì)相的精髓。因此，各個(gè)相或者亞相都應(yīng)當(dāng)有自己的組分共生圖解，通過這些圖解可以體現(xiàn)礦物組合作為總化學(xué)成分之函數(shù)的變化規(guī)律性。所以掌握變質(zhì)相必須和組分一共生圖解聯(lián)系起來。5變質(zhì)相之間的界線是靠變質(zhì)反應(yīng)來標(biāo)定的。一方面由于一個(gè)變質(zhì)相包羅各種巖石類型，這些巖類不可能靠同一個(gè)變質(zhì)反應(yīng)來劃分；另一方面是由于許多變質(zhì)反應(yīng)是滑動反應(yīng)，于是等變線不是一條線而變成了一個(gè)帶，自然界也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)處于兩個(gè)相之間的過渡性礦物組合存在。因此在Pt圖解上，兩個(gè)變質(zhì)相之間總是有一個(gè)過渡帶。三、各變質(zhì)相的最基本特征1區(qū)域變

23、質(zhì)相（1）沸石相特征的礦物組合是濁沸石十綠泥石干石英。高溫部分可以有斜鈣沸石或葡萄石。溫度約200一300，壓力0.2一0.3GPa。（2）葡萄石一綠纖石相Coombs （1960）在變質(zhì)雜砂巖中作為本相特征的組合是：石英十鈉長石干多硅白云母十綠泥石十綠纖石十榍石。溫度稍高同，葡萄石消失，可以分出另一個(gè)新變質(zhì)相來，即綠纖石一陽起石相。根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料，綠纖石穩(wěn)定溫度為360一400，壓力0.25一0.35GPa。（3）藍(lán)閃石一硬柱石片巖相這是一個(gè)范圍很寬的低溫高壓變質(zhì)相，特征的礦物組合是：硬柱石十鈉長石干綠泥石（低壓部分）和藍(lán)閃石十硬柱石十硬玉質(zhì)輝石十石英（高壓部分），有時(shí)還有文石、完全不含黑云母

24、。這個(gè)相的溫壓范圍大致是：溫度200一450，壓力0.6一0.8GPa，有時(shí)甚至達(dá)到16Pa或更高。（4）綠片巖相特征的礦物組合是鈉長石十綠簾石十白云母十綠泥石十石英（泥質(zhì)巖石）和鈉長石十綠簾石半綠泥石川洞起石（基性巖石），高溫部分出現(xiàn)黑云母，高壓部分出現(xiàn)黑硬綠泥石、硬綠泥石和鐵鋁榴石。葉峪石和硬綠泥石等不與鉀長石共生。如以綠纖石的消失和普通角閃石的出現(xiàn)來標(biāo)定上、下限的諾，綠片巖相的范圍大致是溫度400一500，壓力0.3一0.8GPa。（5）綠簾角閃巖相特征的組合是鈉長石（暈長石）十綠簾石十普通角閃石（十鐵鋁榴石）。低壓條件下，鈣質(zhì)斜長石的形成溫度低于普通角閃石飼，便不能生成綠簾角閃巖相的共

25、生，而代之以斜長石陽起石相。（6）角閃巖相基性變質(zhì)巖中普通角閃石和斜長石（An17）的共生作為本相的標(biāo)志，可以有透輝石，沒有斜方輝石。變質(zhì)泥質(zhì)巖中除了石英，白云母和黑云母外，低壓相系含紅柱石、堇青石和夕線石，中壓相系含十字石、藍(lán)晶石和鐵鋁榴石。高溫部分夕線石、鐵鋁榴石開始與正長石穩(wěn)定共生。們閃巖相的溫壓范圍大致是500一700，壓力0.3一0.8Gpa。（7）麻粒巖相以出現(xiàn)斜方輝石為標(biāo)志，巖石主要由無水礦物所組成，少量黑云母和普通角閃石一般是富T立的變種。溫度范圍約為700-900，壓力0.3一1.2GPa。（8）榴輝巖相特征的礦物組合是綠輝石干石榴子石，不含長石。一般呈不大的塊體在其它巖石中

26、作為包體。溫度范圍很寬，300一900，壓力極大1GPa。2.接觸變質(zhì)相（1）鈉長綠簾角巖相特征的礦物組合是鈉長石十綠簾石十透閃石或陽起石，沒有鈣質(zhì)斜長石和鋁質(zhì)角閃石。鐵質(zhì)堇青石和黑云母出現(xiàn)于低溫部分，紅柱石出現(xiàn)溫度稍高。有葉蠟石。特征的巖石是斑點(diǎn)板巖，所以也叫斑點(diǎn)板巖相。如果沒有早期的區(qū)域變質(zhì)，這個(gè)相甚至難于辨認(rèn)。溫度范圍約300一400，壓力0.1一0.4GPa。（2）普通角閃石角巖相特征的礦物組合是：斜長石（An20） 普通角閃石，可以有透輝石，而沒有斜方輝石。變質(zhì)泥質(zhì)巖與長英質(zhì)巖石中紅柱石、堇青石不與鉀長石共生。溫度約400一650，壓力0.1一0.3GPa。（3）輝石角巖相以夕線石、

27、正長石、紫蘇輝石或硅灰石的出現(xiàn)為標(biāo)志。白云母十石英不穩(wěn)定，紅柱石、堇青石、夕線石開始與正長石穩(wěn)定共生。溫度范圍約為650一m0，壓力不超過0.2GPa，甚至不足0.1GPa，溫度壓力受到花崗質(zhì)巖石熔融線的限制。（4）透長石相出現(xiàn)黃長石、鈣鎂橄欖石、斜硅鈣石和透氏石等高溫淬火礦物為特征。溫度極高，約800一1100，壓力極（氏，0.02一0.08GP。四、變質(zhì)相系（一）變質(zhì)相系的概念變質(zhì)相系概念是日本地質(zhì)學(xué)家都城秋穗于1961年提出的，他在研究日本及環(huán)太平洋的一些中新生代變質(zhì)帶和變質(zhì)相后認(rèn)為：每一個(gè)變質(zhì)相只相當(dāng)于一定的溫度、壓力范圍，但在一個(gè)變質(zhì)地區(qū)（地帶）內(nèi)，由于溫度和壓力的變化范圍較大，不能

28、用一個(gè)變質(zhì)相來代表，即使在單一變質(zhì)相的地區(qū)（地帶）內(nèi)，（不能用一個(gè)）壓力的變化，也往往形成一系列的變質(zhì)亞相或變質(zhì)帶。所以，他認(rèn)為：“一個(gè)變質(zhì)地區(qū)（地帶）的溫度、壓力的變化往往可以用一個(gè)變質(zhì)相的系列（或相的組合）來表示，這種系列稱變質(zhì)相系。從外界條件看，每一變質(zhì)地區(qū)都有其特征的相系，不同的變質(zhì)地區(qū)（地帶），變質(zhì)相系也可不同”。（二）變質(zhì)相系的類型1961年都城秋穗將區(qū)域變質(zhì)相劃分為五個(gè)相系列（或叫壓力類型）：紅柱石一夕線石型（領(lǐng)家一阿武隈型）；低壓中間型（巴肯型）；藍(lán)晶石一夕線石型（巴羅型）；高壓中間型（藍(lán)閃石一硬柱石型，不含硬玉+石英）；硬玉一藍(lán)閃石型（三波川型）。1低壓型（紅柱石一夕線石型）

29、：特征是變質(zhì)泥質(zhì)巖中出現(xiàn)紅柱石和堇青石，其他熱梯度為60一25km。接觸變質(zhì)作用和洋底變質(zhì)作用也具有很高的地?zé)崽荻?，因而?yīng)屬于低壓類型。2、中壓型（藍(lán)晶石一夕線石型）：以泥質(zhì)原巖中出現(xiàn)藍(lán)晶石，十字石及鐵鋁榴石等為特征。其地?zé)崽荻葹?5一16km。巴羅1983年提出六個(gè)指示礦物帶的蘇格蘭高地，即屬于中壓類型。3高壓型（藍(lán)閃石一硬玉型）：以硬玉十石英組合代替鈉長石，出現(xiàn)藍(lán)閃石，硬柱石，需石等高壓礦物為特征，其地?zé)崽荻葹?6一7km。其特征和有意義的產(chǎn)狀是見于聚斂型板塊邊緣、俯沖帶或碰撞山系。4低壓過渡型：以十字石和紅柱石，堇青石等共生為特征。5高壓過渡型：以藍(lán)閃石和藍(lán)晶石共生，但不含硬玉為特征。（

30、變質(zhì)基性巖和變質(zhì)硬砂巖）。這種物理?xiàng)l件的控制是由溫度一壓力梯度或地?zé)嵩鰷芈仕鶝Q定的，各個(gè)變質(zhì)地區(qū)（地帶）的地?zé)嵩鰷芈什煌嘞狄膊幌嗤?。所以，變質(zhì)相系概念，集中到一點(diǎn)，就是認(rèn)為：每個(gè)變質(zhì)地區(qū)（地帶）的P一T條件都是有著各自的特點(diǎn)，是受一定地殼演化階段一定地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境所制約的，有其特性，它們和地殼的演化有關(guān)。因此，不能用一個(gè)統(tǒng)一的模式（例如barrow帶）或某些變質(zhì)相的格架來硬套。變質(zhì)相系明確地表示了變質(zhì)作用的物理?xiàng)l件和這一地區(qū)的地質(zhì)條件的從屬關(guān)系，從而打破了長期以來把變質(zhì)相的研究作為單純的物化作用來研究的觀點(diǎn)，也打破了經(jīng)典的深度帶概念。無疑，變質(zhì)相系概念的提出，將變質(zhì)作用的研究引向和地質(zhì)環(huán)境

31、的結(jié)合，開辟了新的途徑，提供了新的工作方向。1966年世界變質(zhì)帶編圖小組還建議按溫度劃分四個(gè)“相組”（圖66）：p86葡萄石一綠纖石相組：包括沸石相和葡萄石一綠纖石相。綠片巖相組：包括綠片巖相和藍(lán)閃石-硬柱石片巖相。角閃巖相組：包括綠簾石角閃巖和角閃巖相。二輝石麻粒巖相組：包括麻粒巖相和榴輝巖相。由圖可見，相組的劃分僅考慮溫度，其界線與壓力軸平行；而相系的劃分則不僅考慮壓力，界線取決于地?zé)崽荻?。因此，所謂低壓、中壓和高壓這樣一些相系列名稱，嚴(yán)格說來，是不夠確切的。（三）雙變質(zhì)帶及成因雙變質(zhì)帶是與變質(zhì)相系相聯(lián)系的另一個(gè)問題。在日本和環(huán)太平洋的許多地方，常存在發(fā)育良好的成對的變質(zhì)帶。一“對”由兩個(gè)

32、特點(diǎn)不同而走向平行的變質(zhì)帶組成，變質(zhì)作用發(fā)生時(shí)期大致相同。在日本和環(huán)太平洋的許多中一新生代變質(zhì)地區(qū)，常表現(xiàn)為：一個(gè)是高壓型的，常位于（高壓）大洋的一側(cè)；一個(gè)是低壓型的，常位于高壓型內(nèi)側(cè)靠大陸一邊。有時(shí)這兩個(gè)帶都包有某些屬于中壓型的地區(qū)。兩個(gè)帶各具有不同的建造，巖漿作用和變質(zhì)作用（包括混合巖化作用和變形作用）的特點(diǎn)。根據(jù)板塊構(gòu)造的模式，巖石圈板塊之間的相對運(yùn)動，可以用背離，斂合與剪切這三個(gè)分量來描述，這三者的極端狀態(tài)，分別以洋內(nèi)升流頂脊，弧一溝體系和轉(zhuǎn)換斷層作為地質(zhì)上的特征顯示。巖石圈板塊之間的斂合帶，就是地殼上的活動帶，或稱造山帶。區(qū)域變質(zhì)作用即在這些帶中發(fā)生，并形成帶狀分布的變質(zhì)雜巖，稱為變

33、質(zhì)帶。A.Miyashiro等人認(rèn)為：雙變質(zhì)帶的成因和海洋板塊俯沖到大陸板塊之下這種運(yùn)動有密切的成因聯(lián)系。1 高壓變質(zhì)帶的成因由于海洋板塊的撓曲和積極俯沖時(shí)的牽引作用，在海洋和大陸板塊的接合部位，將形成一個(gè)渤陷的海溝地帶。在這個(gè)沉降地帶，海洋板塊隨板的俯沖，被帶到較深的部位，使其承受較大的負(fù)荷壓力；另一方面，由于海洋板塊俯沖速度較大，而巖石對熱的傳導(dǎo)又較慢，這樣，在較深部就出現(xiàn)了高壓低溫的異常P一T條件，從而使下沉的巖層（洋殼及洋殼表層的海相沉積層）發(fā)生高壓低溫的變質(zhì)，屬高壓相系（藍(lán)閃石一硬柱石相）。在這種情況下，其地?zé)崽荻群艿停话悴怀^10一15km。根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料，W.G.Ernst（19

34、73）認(rèn)為藍(lán)片巖的變質(zhì)溫度為150一500，壓力大多數(shù)大于0.3GPa，上限可達(dá)或超過0.8一1.0GPa。高壓變質(zhì)相帶，常包括一系列不同溫度等級的變質(zhì)巖，從極低級的含濁沸石的巖石（沸石相）直到變質(zhì)溫度較高的鈉長角閃巖，甚至還含R.G.Coleman的C型榴輝巖。這種遞增變質(zhì)序列任許多高壓變質(zhì)帶中部能部分發(fā)育，但很少完整出現(xiàn)。一般規(guī)律是：從海洋向大陸方向，變質(zhì)強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。以藍(lán)閃石一硬柱石相為主體的高壓變質(zhì)帶的成因，常被解釋為形成于消亡帶的低溫高壓環(huán)境。2 低壓變質(zhì)帶的成因低壓變質(zhì)帶是在地殼的較淺部位，但又具相對較高溫度的環(huán)境中形成的，其高溫部分可達(dá)6m一7000C以上，壓力最大不超過0.5G

35、Pa，平均地?zé)崽荻?50Ccm。按板塊學(xué)說觀點(diǎn)，A.Miyashiro（1972、1973）認(rèn)為：低壓變質(zhì)帶的成因是當(dāng)海洋板塊以一定的傾斜角度向大陸板塊俯沖時(shí)，兩者界面之間為一剪碎帶，而在其一側(cè)上方的巖石圈會逐漸形成一系列由剪切運(yùn)動所誘導(dǎo)出來的近直立的裂隙。由于板塊俯沖的剪切帶可深達(dá)700km，從而引起剪切帶附近地峻物質(zhì)的部分重熔，形成玄武質(zhì)和安山質(zhì)巖漿，并沿剪切面向上流動進(jìn)入海溝區(qū)底部。同時(shí)，由于地球自形成以來的排氧作用在地質(zhì)時(shí)代中仍一直在進(jìn)行著，H2O及其它揮發(fā)分在地慢中仍不斷向上移動。因此，在稍后，隨著前述上方巖石叫中垂直裂隙的大量發(fā)育，這些以H20為主的較高溫度的揮發(fā)組分，可以沿這些裂隙上升達(dá)大陸地殼基底，使些部分因受熱發(fā)生重熔和重溶，形成花崗質(zhì)巖漿。這些熱的揮發(fā)分形成的花崗質(zhì)巖漿，趨向于向地殼的淺部運(yùn)動，從而使較淺部地殼中的巖層，達(dá)到一種低壓和較高溫的