基于組構(gòu)組分的變質(zhì)巖組構(gòu)組構(gòu)組構(gòu)組構(gòu)分類

基于組構(gòu)組分的變質(zhì)巖組構(gòu)組構(gòu)組構(gòu)組構(gòu)分類

0變質(zhì)巖類型分類方案通常的變質(zhì)巖巖相學(xué)分類是基于巖石的礦物、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和其他巖相學(xué)特征的。巖石的分類方案僅適用于由變質(zhì)重結(jié)晶形成的造山帶變質(zhì)巖，如fritzsch（1968）。構(gòu)造分類方案易于掌握且便于野外工作.近十年來(lái)，構(gòu)造特征結(jié)合礦物成分的分類被國(guó)外變質(zhì)巖巖石學(xué)教科書所廣泛采用，成為變質(zhì)巖巖相學(xué)分類的主流.國(guó)內(nèi)學(xué)者人們?nèi)粘＝佑|的變質(zhì)巖類型從成因角度分類主要有造山區(qū)域變質(zhì)巖、接觸熱變質(zhì)巖、混合巖、斷層動(dòng)力變質(zhì)巖和蝕變交代變質(zhì)巖.一個(gè)系統(tǒng)的變質(zhì)巖分類方案應(yīng)當(dāng)以一個(gè)統(tǒng)一分類體系劃分出它們的巖石類型.單一的構(gòu)造指標(biāo)分類只強(qiáng)調(diào)無(wú)面理至強(qiáng)面理化構(gòu)造特征在巖石基本類型劃分中的作用.由于作為一級(jí)分類指標(biāo)的面理構(gòu)造主要與變質(zhì)作用因素中的偏應(yīng)力有關(guān)，因此，某些同一成因類型的變質(zhì)巖，如造山區(qū)域變質(zhì)巖、斷層動(dòng)力變質(zhì)巖、混合巖和接觸熱變質(zhì)巖中的巖石，可能因面理構(gòu)造的有無(wú)和強(qiáng)弱差異而被分散在分類表的不同位置（參見1構(gòu)造組構(gòu)組分與構(gòu)造學(xué)關(guān)系密切的國(guó)外文獻(xiàn)常用“microstructure”（顯微構(gòu)造）和“fabric”（組構(gòu)）描述變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征.顯微構(gòu)造是在光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡尺度下觀察到的顆粒大小、形狀和空間關(guān)系，其含義與結(jié)構(gòu)基本一致（眾所周知，巖石的成分（compositions）、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造均可用肉眼可見的礦物成分來(lái)描述.如人們可以將淺色的硅鋁質(zhì)礦物和深色的鎂鐵質(zhì)礦物組合成淺色礦物和暗色礦物，其含量差異（即色率）可用來(lái)描述顯晶質(zhì)超基性、基性、中性和酸性巖漿巖的組成，其晶體大小、自形程度、形態(tài)和相互關(guān)系可用于描述這些巖石的結(jié)構(gòu)，其在空間上的分布與配置可用于描述巖石的構(gòu)造特征.這樣，當(dāng)基于某些性質(zhì)或特征將這些礦物進(jìn)行不同組合時(shí)，便可稱之為組分.當(dāng)這些組分被用來(lái)描述巖石的成分組成時(shí)，便稱為成分組分（compositionalcomponents），用來(lái)描述結(jié)構(gòu)時(shí)稱作結(jié)構(gòu)組分（texturalcomponents），用來(lái)描述構(gòu)造時(shí)稱作構(gòu)造組分（structuralcomponents）.因此，基于上述組構(gòu)定義，本文提出與變質(zhì)巖常見巖石有關(guān)的“組構(gòu)組分（fabriccomponents）”概念.所謂組構(gòu)組分，就是可共同或分別用來(lái)表征某一成因類型變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征（即組構(gòu)特征）的最小礦物成分組成單元.組構(gòu)組分存在于常見的5大成因類型變質(zhì)巖中，但由于不同成因類型變質(zhì)巖的變質(zhì)作用機(jī)制和主要影響因素存在差異，其組構(gòu)組分也會(huì)不同.造山區(qū)域變質(zhì)巖的主要變質(zhì)作用機(jī)制是變質(zhì)結(jié)晶作用（包括重結(jié)晶作用和新生結(jié)晶作用），其主要控制因素有靜巖壓力和溫度，其綜合控制因素有流體和偏應(yīng)力，其組構(gòu)組分為變質(zhì)礦物（變晶）或礦物集合體，巖石結(jié)構(gòu)為變晶結(jié)構(gòu)，巖石構(gòu)造有均勻不定向的塊狀構(gòu)造和定向性明顯的板狀、千枚狀、片狀、片麻狀和條帶狀構(gòu)造等.接觸熱變質(zhì)巖的變質(zhì)作用機(jī)制也是變質(zhì)結(jié)晶作用，變質(zhì)作用控制因素為溫度、壓力和流體，偏應(yīng)力的作用則與巖漿就位機(jī)制有關(guān).因此，其組構(gòu)組分為變質(zhì)礦物（變晶）和礦物集合體，其巖石結(jié)構(gòu)為變晶結(jié)構(gòu)，但其巖石構(gòu)造則與巖體的就位方式，也即與偏應(yīng)力的作用程度有關(guān)：與被動(dòng)就位巖體相關(guān)的接觸熱變質(zhì)巖石一般發(fā)育塊狀構(gòu)造，與主動(dòng)就位（如底劈和氣球膨脹侵位）巖體相關(guān)的巖石通常發(fā)育強(qiáng)烈的定向構(gòu)造，如板狀、千枚狀、片狀、片麻狀和條帶狀構(gòu)造等.因此，接觸熱變質(zhì)巖的巖石組構(gòu)特征近于相同于造山區(qū)域變質(zhì)巖.斷層動(dòng)力變質(zhì)巖的變質(zhì)作用機(jī)制是碎裂與形變，主要作用因素為偏應(yīng)力，基本的組構(gòu)組分是碎斑和基質(zhì)，其中的基質(zhì)分為碎基和動(dòng)態(tài)或靜態(tài)重結(jié)晶物質(zhì)或部分熔融后再快速冷凝的玻璃質(zhì).由碎斑和基質(zhì)組構(gòu)組分構(gòu)成的巖石結(jié)構(gòu)主體為變形結(jié)構(gòu)，包括碎裂結(jié)構(gòu)和糜棱結(jié)構(gòu)兩大類，其中部分巖石可在變形基礎(chǔ)上發(fā)育與靜態(tài)重結(jié)晶相關(guān)的變晶結(jié)構(gòu)，如變晶糜棱結(jié)構(gòu)，包括鱗片變晶糜棱結(jié)構(gòu)和柱粒狀變晶糜棱結(jié)構(gòu)，或與局部部分熔融的熔體快速冷卻相關(guān)的碎粒玻璃結(jié)構(gòu).碎斑和不同組成的基質(zhì)組構(gòu)組分因空間配置的不同，可形成塊狀、壓扁、流狀、眼球狀、條帶狀、千糜狀、糜棱片狀、糜棱片麻狀構(gòu)造等巖石構(gòu)造.混合巖在造山區(qū)域變質(zhì)作用或接觸熱變質(zhì)作用的基礎(chǔ)上形成，因此其變質(zhì)作用機(jī)制包括變質(zhì)結(jié)晶作用和巖漿結(jié)晶作用，其主要影響因素為溫度和揮發(fā)分流體.混合巖的組構(gòu)組分從成因考慮可分為新成體和古成體，分別相當(dāng)于我國(guó)早期從前蘇聯(lián)引進(jìn)的脈體和基體概念（蝕變交代變質(zhì)巖由巖石在開放系統(tǒng)通過(guò)物質(zhì)交換的變質(zhì)交代作用機(jī)制而形成，主要作用因素為溫度和富有化學(xué)活動(dòng)性的流體，其組構(gòu)組分為被交代礦物和交代礦物兩種.交代礦物是變質(zhì)交代機(jī)制產(chǎn)生的新生變質(zhì)礦物或礦物組合；被交代礦物是原巖（巖漿巖或沉積巖）的變余礦物或先存變質(zhì)巖巖石的殘變礦物.少量的交代礦物可在被交代巖石內(nèi)部或接觸邊界發(fā)育各種交代結(jié)構(gòu)，交代礦物集合體和完全由交代礦物組成的巖石內(nèi)部的巖石結(jié)構(gòu)被稱作變晶結(jié)構(gòu).交代作用通常導(dǎo)致交代礦物集合體以不規(guī)則形態(tài)產(chǎn)出，從而發(fā)育斑雜狀、囊狀、角礫狀、浸染狀等巖石構(gòu)造，有的還可形成明顯的交代礦物分帶.2巖石名稱劃分依據(jù)綜上所述，基于地質(zhì)環(huán)境劃分的變質(zhì)作用類型對(duì)應(yīng)的變質(zhì)巖成因類型因其變質(zhì)作用機(jī)制和主導(dǎo)變質(zhì)作用因素的不同，其對(duì)應(yīng)的組構(gòu)組分也不同.組構(gòu)組分可以方便地被用來(lái)表征不同成因類型變質(zhì)巖的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征，在鏡下、手標(biāo)本甚至在露頭尺度上大多易于鑒別，因而可用作常見成因類型變質(zhì)巖巖相學(xué)分類的一級(jí)分類標(biāo)志.基于組構(gòu)組分為一級(jí)指標(biāo)擬定的常見變質(zhì)巖類的巖相學(xué)分類見表1.在組構(gòu)組分作為一級(jí)分類指標(biāo)的基礎(chǔ)上，再依次用結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和組構(gòu)組分的成分特征作為二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)指標(biāo)劃分出基本巖石名稱.需要說(shuō)明的是，本方案巖石分類基于組構(gòu)組分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物成分劃分出如片巖、片麻巖、麻粒巖、榴輝巖等，屬于巖石定名范疇，巖石命名則是基于顏色和礦物組成等特征對(duì)基本巖石做進(jìn)一步刻畫，如石榴二云母片巖、角閃黑云二長(zhǎng)片麻巖、二輝麻粒巖和藍(lán)晶石榴輝巖.總之，本分類不涉及與成因有關(guān)的定名，如高溫麻粒巖、超高壓榴輝巖等.造山區(qū)域變質(zhì)成因的片巖包括據(jù)特殊礦物成分劃分的綠片巖（greenschist）、藍(lán)片巖（blueschist）、白片巖（whiteschist）、云英片巖等，其中的云英片巖具片狀構(gòu)造，主要由石英（50%～75%）、云母、角閃石等組成.本分類表中將國(guó)外習(xí)稱的綠巖（greenstone）和國(guó)內(nèi)習(xí)稱的粒巖歸入“XX巖”.綠巖是在礦物組成上相同于綠片巖，以陽(yáng)起石、簾石、綠泥石和鈉長(zhǎng)石為主要礦物成分，但以塊狀構(gòu)造或弱定向構(gòu)造而區(qū)別之.粒巖包括長(zhǎng)英質(zhì)粒巖和鈣鎂硅酸鹽粒巖.長(zhǎng)英質(zhì)粒巖的長(zhǎng)石+石英含量≥80%，且長(zhǎng)石含量≥25%（考慮到便捷性和實(shí)用性，混合巖的一級(jí)分類指標(biāo)僅采用了描述性組構(gòu)組分中的淺色體，不考慮暗色體和中色體.所劃分的3個(gè)巖石名稱也考慮我國(guó)使用習(xí)慣，分別稱為混合巖化XX巖、混合巖、混合片麻巖或混合花崗巖（3討論3.1組構(gòu)組分劃分變質(zhì)巖的組構(gòu)組分特征與受不同主要變質(zhì)作用因素制約的變質(zhì)作用機(jī)制有關(guān)，而不同變質(zhì)作用類型及其對(duì)應(yīng)的巖石成因類型又受制于變質(zhì)作用機(jī)制，因而最終對(duì)應(yīng)于變質(zhì)巖的巖石成因類型（表1）.本分類中的一級(jí)分類指標(biāo)的組構(gòu)組分，包括變質(zhì)礦物和變質(zhì)礦物組合、碎斑和基質(zhì)、淺色體、蝕變交代礦物與變余殘變礦物等，都可以方便地在露頭、手標(biāo)本和（或）薄片尺度上被觀察和識(shí)別，因而在實(shí)際使用中尤其適用于成因類型未知的變質(zhì)巖巖石學(xué)鑒別與劃分.對(duì)于成因類型已知的變質(zhì)巖石，可以用成因類型巖石取代組構(gòu)組分，轉(zhuǎn)為一級(jí)分類指標(biāo)，再基于同樣的程序劃分變質(zhì)巖的基本名稱.3.2不同類型的巖石成因類型造山區(qū)域變質(zhì)巖與接觸熱變質(zhì)巖的變質(zhì)作用機(jī)制相同，其組構(gòu)組分也相同，因而被合并到一起（表1）.這兩類成因變質(zhì)巖既可發(fā)育塊狀構(gòu)造的巖石，也可發(fā)育強(qiáng)面理構(gòu)造的巖石，如板巖、千枚巖、片巖、片麻巖等.與國(guó)外不加以區(qū)分巖石成因類型的定名習(xí)慣不同，國(guó)內(nèi)學(xué)者習(xí)慣在接觸熱變質(zhì)的板巖、千枚巖、片巖和片麻巖名稱前加上“接觸”，以區(qū)別于區(qū)域變質(zhì)成因的同名巖石（3.3與同成因類型巖石分析分類方案比較國(guó)內(nèi)目前只有本文提出的分類以既可反映巖石組成也可表征巖石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的最小礦物成分組合單元，即“組構(gòu)組分”作為一級(jí)分類指標(biāo)，再以巖石的結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)造類型和組構(gòu)組分的成分依次作為二、三、四級(jí)分類指標(biāo)，對(duì)常見的造山區(qū)域變質(zhì)巖、接觸熱變質(zhì)巖、混合巖、斷層動(dòng)力變質(zhì)巖和蝕變交代變質(zhì)巖進(jìn)行劃分，不涉及巖石化學(xué)類型要素，是一個(gè)純粹且系統(tǒng)的巖相學(xué)分類.本分類方案較好地保留了同成因類型變質(zhì)巖石在分類表中的系統(tǒng)性，避免了過(guò)往以構(gòu)造特征為第一分類指標(biāo)造成的同一成因類型巖石被肢解到表格不同位置的弊端（4成因類型的劃分本文定義的組構(gòu)組分不僅可以表征巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，即巖石組構(gòu)，而且也可以表征巖石組成，其適用范圍包括造山區(qū)域變質(zhì)巖、接觸熱變質(zhì)巖、混合巖、斷層動(dòng)力變質(zhì)巖和蝕變交代變質(zhì)巖等常見的成因類型變質(zhì)巖.本分類以組構(gòu)組分為一級(jí)分類指標(biāo)，以巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和組構(gòu)組