04變質(zhì)巖石學(xué)

1、地球科學(xué)大辭典變質(zhì)巖石學(xué)變質(zhì)巖石學(xué)總論【變質(zhì)巖石學(xué)】metamphicpetrology見83頁“變質(zhì)巖石學(xué)”?！咀冑|(zhì)巖】metamphicrock由變質(zhì)作用所形成的巖石。在變質(zhì)作用條件下，使地殼中已經(jīng)存在的巖石(火成巖、沉積巖及先前已形成的變質(zhì)巖)變成具有新的礦物組合及變質(zhì)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造特征的巖石。它們是組成地殼的三大巖類之一，約占地殼總體積的27%。其巖性特征，一方面受原巖的控制，而具有一定的繼承性；另一方面，由于受到變質(zhì)作用的改造，在

2、礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造上具有與其他巖類不同的特征。變質(zhì)巖在中國和世界各地分布很廣。前寒武紀(jì)的地層絕大部分由變質(zhì)巖組成；古生代以后，在各個地質(zhì)時期的地殼活動帶和一些侵入體的周圍以及斷裂帶內(nèi)，常有變質(zhì)巖分布。【等化學(xué)系列】isochemicalseries化學(xué)成分相同或基本相同的巖石，在不同的變質(zhì)條件下形成的所有變質(zhì)巖。屬于一個等化學(xué)系列的巖石，由于變質(zhì)條件不同，可具有不同的礦物共生組合。如原巖均為粘土質(zhì)巖石，因變質(zhì)條件不同，可形成板巖、千枚巖

3、、片巖、片麻巖等不同的變質(zhì)巖，它們屬于一個等化學(xué)系列?！镜任锢硐盗小縤sophysicalseries化學(xué)成分不同的巖石，在相同或基本相同的變質(zhì)條件下形成的所有變質(zhì)巖。屬于一個等物理系列的巖石，由于原巖的化學(xué)成分不同，可具有不同的礦物共生組合。例如，粘土巖和石灰?guī)r，在中級區(qū)域變質(zhì)作用下，前者形成云母片巖，后者形成大理巖，二者屬于一個等物理系列?！緲?gòu)造超壓】tectonicoverpressure由應(yīng)力的垂直分力所產(chǎn)生的超負荷壓力。在區(qū)域

4、變質(zhì)作用過程中，由構(gòu)造運動產(chǎn)生的應(yīng)力是一種側(cè)向壓力，但它的垂直分力可使局部地區(qū)的負荷壓力增大。因為它是由構(gòu)造應(yīng)力所產(chǎn)生的附加壓力，故稱為構(gòu)造超壓。它和負荷壓力的性質(zhì)相似，有時可達02～03吉帕。一般認為構(gòu)造超壓只在地殼淺部，巖石保持剛性狀態(tài)，且應(yīng)變迅速時才具有實際意義。在地殼深部，由于溫度較高和負荷壓力較大，巖石具有一定的塑性，應(yīng)力可通過巖石的塑性變形而釋放，因此不能起附加壓力的作用?！玖黧w超壓】fluidoverpressure由巖石

5、中流體所產(chǎn)生的超負荷壓力。在巖石的孔隙和裂隙中常充填有不同成分和數(shù)量的流體，它們所具有的內(nèi)壓稱為流體壓力。在區(qū)域變質(zhì)作用過程中，流體壓力通常相當(dāng)于負荷壓力，但在溫度升高后，有些變質(zhì)反應(yīng)可釋放出大量的流體，在地殼較深部的封閉條件下，出現(xiàn)流體壓力大于負荷壓力的狀況，即流體超壓現(xiàn)象。在原巖含水較多、巖層厚度較大、變質(zhì)反應(yīng)加熱速度過快、脫水反應(yīng)中的水形成循環(huán)流體等情況下，均可出現(xiàn)流體超壓現(xiàn)象?！镜?zé)崽荻取縢eothermalgradient又稱

6、地?zé)嵩鰷芈驶虻販靥荻?。地殼?nèi)部熱流與深度關(guān)系的一種表示方法。在區(qū)域變質(zhì)作用過程中，溫度和壓力之間的關(guān)系可用溫度壓力梯度表示。由于壓力通常以隨深度而增加的負荷壓力為主，故用地殼內(nèi)部每加深1千米溫度所增加的度數(shù)(度千米)表示，稱為地?zé)崽荻然虻責(zé)嵩鰷芈省５墙陙淼难芯勘砻?，變質(zhì)作用過程中的壓力不只是與深度有關(guān)，有時可出現(xiàn)由應(yīng)力所產(chǎn)生的構(gòu)造超壓和由流體所產(chǎn)生的流體超壓。不同地區(qū)的地?zé)崽荻炔煌耆嗤鼈兣c大地構(gòu)造環(huán)境和地殼演化過程有密切關(guān)系。

7、【變質(zhì)級】metamphicgrade又稱變質(zhì)程度。變質(zhì)作用過程中原巖受到改造的程度。由于在變質(zhì)作用過程中，溫度往往起主導(dǎo)作用，一般是溫度愈高，原巖被改造愈強烈。因此，按溫度的高低，可將變質(zhì)作用分為四個等級：很低級、低級、中級和高級。變質(zhì)程度不同，形成的礦物組合及巖石類型亦不同。例如，粘土質(zhì)巖石在低級變質(zhì)時形成板巖、千枚巖，中級變質(zhì)時形成云母片巖，高級變質(zhì)時則形成片麻巖。此外，在一定的溫度范圍內(nèi)，按壓力的高低，可將變質(zhì)作用分為低壓、中壓

8、、高壓和超高壓?！咀冑|(zhì)帶】metamphiczone不同變質(zhì)級的巖石在空間上呈有規(guī)律的帶狀分布。在某些區(qū)演化軌跡與鐘表上指針的旋轉(zhuǎn)方向相反，在峰期階段后可出現(xiàn)壓力變化不大而溫度明顯降低的近等壓冷卻(isobariccooling，IBC)過程。它們的構(gòu)造環(huán)境和成因比較復(fù)雜，如島弧和大陸邊緣的巖漿增生作用等。【變質(zhì)事件】metamphicevent同一期區(qū)域變質(zhì)作用的全過程，稱為一次變質(zhì)事件。它相當(dāng)于同一次構(gòu)造旋回和地球動力學(xué)過程，可包括

9、幾個連續(xù)的變質(zhì)階段。每一個變質(zhì)階段具有不同的溫度和壓力條件，它們與變形幕之間的關(guān)系也有所不同。有些變質(zhì)巖系曾受到多次變質(zhì)事件的影響，表現(xiàn)為不同變質(zhì)事件的變質(zhì)時期、變質(zhì)作用類型、大地構(gòu)造環(huán)境和地球動力學(xué)過程有所不同?！咀冑|(zhì)旋回】metamphiccycle在一個變質(zhì)地區(qū)內(nèi)，變質(zhì)作用類型隨時間的演化具有旋回性特征。據(jù)變質(zhì)時期可分為太古宙旋回、元古宙旋回和顯生宙旋回(包括古生代亞旋回和中新生代亞旋回)。不同變質(zhì)地區(qū)內(nèi)變質(zhì)旋回的特征和表現(xiàn)不完全

10、相同，它們與大地構(gòu)造環(huán)境和地殼演化階段有密切關(guān)系。每一個變質(zhì)旋回可包括幾個變質(zhì)期或變質(zhì)事件，它們具有不同類型的變質(zhì)作用。一般變質(zhì)旋回的早期是區(qū)域動力熱流變質(zhì)作用，晚期是區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用，有些變質(zhì)地區(qū)晚期還出現(xiàn)有埋藏變質(zhì)作用?！靖呒壸冑|(zhì)區(qū)】highgrademetamphicterrain以發(fā)育高級區(qū)域變質(zhì)巖石為特征的地區(qū)，常簡稱高級區(qū)(highgradeterrain)。主要分布在早前寒武紀(jì)(尤其是太古宙)的深變質(zhì)地區(qū)，并常與混合巖

11、和花崗質(zhì)巖石緊密伴生。高級變質(zhì)區(qū)的巖石組合按原巖性質(zhì)可分為如下三種：①變質(zhì)侵入巖，主要是由中酸性侵入巖形成的長英質(zhì)片麻巖，其次是由基性和超基性侵入巖形成的暗色麻粒巖、斜長角閃巖、閃巖和輝巖；②變質(zhì)火山巖，包括由基性和中酸性火山巖形成的斜長角閃巖、淺色麻粒巖、片麻巖、變粒巖和淺粒巖；③變質(zhì)沉積巖，包括由砂質(zhì)巖石、泥質(zhì)巖石和碳酸鹽巖石形成的片麻巖、變粒巖和大理巖。變質(zhì)作用達高角閃巖相至麻粒巖相，構(gòu)造變形作用十分強烈。世界各地高級變質(zhì)區(qū)的特征

12、不完全相同，并具有不同的巖石組合，表明它們形成時的構(gòu)造環(huán)境也有所不同。【花崗巖綠巖帶】granitegreenstonebelt常簡稱綠巖帶，又稱低級變質(zhì)區(qū)(lowgrademetamphicterrain)。以發(fā)育綠色低級變質(zhì)超鎂鐵質(zhì)和鎂鐵質(zhì)火山巖為特征的地區(qū)。主要分布在早前寒武紀(jì)(尤其是太古宙)的淺變質(zhì)地區(qū)，通常與大量花崗質(zhì)巖石緊密伴生。典型的綠巖帶由三部分組成：下部主要為超鎂鐵質(zhì)和鎂鐵質(zhì)火山巖；中部主要為鈣堿性火山巖；上部主要為碎

13、屑沉積巖。它們遭受了綠片巖相變質(zhì)作用和強烈的變形作用。世界各地綠巖帶的特征不完全相同，可進一步劃分為不同的類型。對綠巖帶的含義尚存在不同的認識，有些學(xué)者將高級變質(zhì)區(qū)內(nèi)原巖類型相似的深變質(zhì)巖石組合也歸于綠巖帶。關(guān)于綠巖帶的成因和構(gòu)造環(huán)境也存在不同的觀點，有的學(xué)者認為其形成于弧后盆地，有的學(xué)者則認為形成于硅鋁地殼上的裂陷帶，等等?！竞V變質(zhì)建造】ebearingmetamphicfmation變質(zhì)建造的一個組成部分。它是以富含某些元素或有用

14、礦物為特征的變質(zhì)巖組合，這些元素或有用礦物在變質(zhì)巖中，并不都具有工業(yè)價值，但在后期的富集作用中(如混合巖化作用等)，可形成有工業(yè)價值的礦床。變質(zhì)建造的含礦性主要決定于變質(zhì)前原巖建造的含礦性，它是形成變質(zhì)礦床的物質(zhì)基礎(chǔ)，而變質(zhì)作用及混合巖化作用則是使某些元素或有用礦物富集成礦的必要條件?！咀冑|(zhì)礦物】metamphicmineral由變質(zhì)作用形成的礦物。如區(qū)域變質(zhì)作用形成的十字石、藍晶石等，接觸變質(zhì)作用形成的石榴子石、硅灰石等?！痉€(wěn)定礦物】