其它變質(zhì)作用及變質(zhì)巖

1、第八章 其它變質(zhì)作用及變質(zhì)巖1 混合巖化作用及混合巖 2 動力變質(zhì)作用及巖石3 沖擊變質(zhì)作用及巖石4 埋藏變質(zhì)作用5 洋底變質(zhì)作用6 汽成水熱變質(zhì)作用及巖石8.1 混混合合巖巖化化作作用用及及混混合合巖巖1 混混合合巖巖的的概概念念混合巖一詞最早由芬蘭巖石學(xué)家Sederholm(1907)提出的，原指由熔融體和固體組成的混合物。后來，地質(zhì)學(xué)界對混合巖的概念和成因產(chǎn)生了很大爭論。到80年代的國外文獻(xiàn)中強(qiáng)調(diào)混合巖一詞是個描述性術(shù)語，指指的的是是發(fā)發(fā)育育于于中中高高級級變變質(zhì)質(zhì)區(qū)區(qū)的的，宏宏觀觀上上極極不不均均勻勻的的巖巖石石，其其中中一一部部分分為為長長英英質(zhì)質(zhì)的的淺淺色色體體?；旌蠋r由基體和脈體

2、兩部分組成：脈體，又稱為淺淺色色體體（leucosome） ，指混合巖中新生的長英質(zhì)或花崗質(zhì)的部分，脈體的巖性類型有花崗質(zhì)、偉晶質(zhì)、細(xì)晶質(zhì)及長石石英脈等?；w，指混合過程中殘留的變質(zhì)巖，一般達(dá)到角閃巖相和麻粒巖相，具體巖石類型有各種變粒巖、片麻巖和斜長角閃巖等。許多地區(qū)的混合巖研究表明：靠近脈體部分，出現(xiàn)粒徑增大，同時暗 色礦物顯著 富集的 條 帶， 這部 分 稱為暗暗 色色 體體（ melonosome ） ， 而 遠(yuǎn) 離 脈 體 的 殘 余 變 質(zhì) 巖 稱 為 中中 色色 體體（mesosome） 。2 混混合合巖巖的的主主要要類類型型混合巖的分類主要依據(jù)基體和脈體的比例及其空間排列方式等

3、，常見的類型包括：眼眼球球狀狀混混合合巖巖基體是富含云母和角閃石的片麻巖或其它具有明顯定向性構(gòu)造的巖石，脈體是一些堿性長石的變斑晶或透鏡狀的長石、石英集合體。其長軸平行于主片理排列，基體的片理常常繞過這些變斑晶或集合體，總體構(gòu)成眼球狀構(gòu)造（圖81A） 。條條帶帶狀狀混混合合巖巖基體可以是黑云母片麻巖或斜長角閃巖，一般片理發(fā)育。脈體呈條帶狀平行于基體的片理分布，一般脈體厚度均勻，延伸較遠(yuǎn)（圖81B） 。網(wǎng)網(wǎng)狀狀混混合合巖巖脈體呈網(wǎng)狀或樹枝狀分布于基體之中（圖81C） 。角角礫礫狀狀混混合合巖巖基體呈碎塊或角礫狀分布于脈體中（圖81D） ，此類混合巖的基體多半是片理不發(fā)育或具有塊狀構(gòu)造的鎂鐵質(zhì)變質(zhì)

4、巖類。角礫的大小極不相同，從成因上看角礫混合巖極可能是先期的構(gòu)造角礫巖混合巖化的產(chǎn)物。腸腸狀狀混混合合巖巖(ptygmatite)脈體發(fā)生強(qiáng)烈褶曲而成為腸狀（圖81E） 。陰陰影影混混合合巖巖也稱為迷霧狀混合巖，在混合巖化很深的情況下，脈體的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了基體，基體幾乎消失，僅在花崗質(zhì)或花崗閃長質(zhì)的總體巖石中，隱約看出暗色礦物集中的條片或團(tuán)塊，它們分布不均，與脈體之間無明顯界線，遠(yuǎn)觀似云霧狀（圖81F） 。3 混混合合巖巖的的成成因因混合巖的成因一直是爭論的課題，最早提出混合巖成因模式的是芬蘭地質(zhì)學(xué)家Selderholm(19071934） ，他認(rèn)為混合巖是花崗巖漿注入于片巖或片麻巖所致（圖8

5、2A） 。雖然他在先后發(fā)表的著作中對注入巖漿的性質(zhì)有不同的表述，但始終認(rèn)為形成混合巖的流體（巖汁，ichor）來自于相鄰的花崗巖體。Holmquist(1921)指出巖漿注入的模式只能解釋局部的混合巖化現(xiàn)象，而不能說明大范圍的混合巖成因問題。對于混合巖中廣泛分布的條帶狀混合巖的成因，Holmquist提出了脈熔合巖(veinite)模式，把混合巖的成因解釋為巖石內(nèi)部形成的熔體或溶解物質(zhì)富集于淺色脈體的結(jié)果（圖82B） ，脈體物質(zhì)來自變質(zhì)巖本身，這是與Sederholm的外源說對立之處，也是當(dāng)代混合巖爭論的一個焦點。Winkler和Von Platon進(jìn)行過一系列熔融實驗，主張混合巖是片麻巖部分

6、熔融形成的，混合巖中的淺色體是由熔融物質(zhì)集中所致，Winkler稱之為原地形成說（圖82C） 。Mehnert基于對德國南部黑森林地區(qū)混合巖的巖石學(xué)研究發(fā)現(xiàn)那里的混合巖發(fā)生于比較均勻的片麻巖中，因而提出部分熔融加上變質(zhì)分異的模式。即巖石中發(fā)生部分熔融，同時淺色熔體和暗色殘留物作小尺度的分離成為透鏡體或細(xì)脈（圖82D） 。他把原始變質(zhì)巖稱為古成體（palaeosome)，它分異成淺色體和暗色體，后者總稱為新成體（neosome)，古成體在化學(xué)成分上等于淺色體加上暗色體。在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，很多學(xué)者強(qiáng)調(diào)混合巖是由交代作用形成的，混合巖化過程中出現(xiàn)的流體（或巖汁）以滲透或擴(kuò)散方式運動，將Si、Na

7、、K等帶入巖石，同時使Fe、Mg、Ca等帶出并相對富集，形成“基性基性前鋒前鋒” ，使巖石中部分發(fā)生改變?yōu)椤懊}體” ，部分交代殘余為基體，總體構(gòu)成混合巖。變質(zhì)巖石通過這種固態(tài)交代作用，使其Fe、Mg、Ca等基性組分不斷降低，Si、Na、K等酸性組分不斷增高，最后可變成花崗質(zhì)巖石，這種固態(tài)巖石不經(jīng)過巖漿階段直接變?yōu)榛◢弾r的作用稱為花崗巖花崗巖化作用化作用。一般認(rèn)為花崗巖化作用是通過溶液交代的方式進(jìn)行的，少數(shù)人如Perrin和Roubault(1949)則堅持固態(tài)擴(kuò)散的論點。總之，混合巖化作用方式可歸納為：深熔（即部分熔融） 、巖漿注入、交代作用和變質(zhì)分異等四種，其差異見表81：表81 混合巖化方

8、式開 放 體 系封 閉 體系有熔體出現(xiàn)巖漿注入熔融無熔體出現(xiàn)交代作用變質(zhì)分異在混合巖化過程中，這四種方式并不是相互孤立的，比如部分熔融可以和交代同時起作用，也可能出現(xiàn)早期以交代為主，后期有熔融作用為主。另外開放與封閉也是相對的。8.2 動力變質(zhì)作用及巖石動力變質(zhì)作用及巖石1 概述概述動力變質(zhì)作用是構(gòu)造帶上的巖石在應(yīng)力作用下的各種變形作用和與之伴隨的重結(jié)晶作用。巖石在構(gòu)造應(yīng)力作用下的變形主要有兩種表現(xiàn)：脆性變形和塑性變形。（1）脆性變形，一般發(fā)生在地殼淺部、低溫低壓和應(yīng)力快速作用的條件下，組成巖石的礦物來不及調(diào)整顆粒的形狀及本身的位置，甚至來不及拆開顆粒邊界上彼此鉸合的結(jié)構(gòu)就發(fā)生了總體破裂，所以

9、脆性破裂經(jīng)常是貫晶的，很少是圍繞晶體的。當(dāng)巖石發(fā)生脆性變形時，由于組成巖石的不同礦物有不同的強(qiáng)度，或者巖石中的不同部位所接收的應(yīng)力大小不同，因此總有部分礦物顆?；蚣象w未受到碎裂被保存下來，構(gòu)成角礫或碎斑，其它細(xì)小的碎粒構(gòu)成碎基。碎裂物質(zhì)按其粒徑大小可劃分為以下4個等級：構(gòu)造角礫，2 mm；碎斑，0.5-2 mm；碎粒，0.1-0.5 mm；碎粉，0.1 mm。一般把碎粒和碎粉稱為碎基，碎斑和碎基是碎裂結(jié)構(gòu)的基本組成要素。巖層在脆性變形后，形成斷層角礫和斷層泥，固結(jié)后形成各種斷層角礫巖和碎裂巖。（2）塑性變形，在地殼深部，較高的圍限壓力和溫度，及慢應(yīng)變速率等條件下，巖石體受到應(yīng)力作用變形時，變

10、形體并不發(fā)生破裂而僅改變其形狀，如發(fā)生褶曲和扭曲等，這種不失去其自身內(nèi)聚力的變形稱為韌性變形。韌性變形過程中，其內(nèi)部物質(zhì)有流動和遷移的現(xiàn)象，這便是韌性流（ductile flow） 。韌性流有兩種不同的機(jī)制：晶內(nèi)塑性和擴(kuò)散流，這兩種作用決定了動力變質(zhì)巖中一系列結(jié)構(gòu)。晶晶內(nèi)內(nèi)塑塑性性晶內(nèi)塑性是地殼深部巖石發(fā)生塑性變形時的主要方式，一個單晶的塑性變形主要通過滑移來實現(xiàn)，滑移包括直線滑移和雙晶滑移。直線滑移是指晶格相互作層狀滑動，所滑移的距離是結(jié)晶學(xué)基本單位的整數(shù)倍?；频慕Y(jié)果使滑移面兩側(cè)的內(nèi)部晶格保持相同的方位，所改變的只是晶體的形狀。滑移面經(jīng)常是晶格中原子排列最密的面網(wǎng)，同時面網(wǎng)間距最大，面間的

11、間距最弱，在結(jié)晶學(xué)上稱為低指數(shù)面?；泼婧突瑒臃较蚝戏Q滑移系。石英的滑移系是a0001，指的是石英的滑移面是0001，在0001上巖a軸滑移。雙晶滑移指的是滑移的距離是結(jié)晶學(xué)基本單位的分?jǐn)?shù)。結(jié)果使滑移面一側(cè)的晶格由于剪切形成原有晶格的鏡面映象。晶內(nèi)塑性是滑移引起的，而滑移常常是晶內(nèi)位錯所助長的。位錯與晶內(nèi)塑性位錯與晶內(nèi)塑性位錯是晶體的缺陷，晶體缺陷有兩種：點缺陷和線缺陷。點缺陷包括空位和雜質(zhì)的混入，影響著晶體擴(kuò)散率、顏色、導(dǎo)電性和機(jī)械性質(zhì)等。線缺陷就是位錯，位錯是由晶體結(jié)構(gòu)的錯排引起的。位錯有兩種類型：一種是在晶體的兩層面網(wǎng)之間多一層半原子面，在半原子面的邊緣，形成一排線狀晶胞畸變線，而遠(yuǎn)離此

12、線的地方晶胞未受畸變；另一類線缺陷是晶格沿某一面網(wǎng)撕開再接到下一排晶格上去，接上去的部位，又恢復(fù)了原來的晶胞，正在開裂的部位構(gòu)成一條由變形晶胞構(gòu)成的畸變線。通常前一種稱為棱型位錯或刃型位錯；后一種稱為螺型位錯。這兩種位錯都是比較理想的情況，在實際晶體中常常是這兩種位錯的混合位錯。位錯在晶體塑性中起著決定性的作用，一個晶體如果其滑移面上所有原子都同時移動，則需要很大的應(yīng)力以破壞原子間的鍵力，這就必須伴隨相當(dāng)大的能量。但若通過位錯移動來滑移時，則相對容易得多（圖3） ，位錯在晶體塑性中起著決定性的作用，一個晶體如果其滑移面上所有原子都同時移動，則需要很大的應(yīng)力以破壞原子間的鍵力，這就必須伴隨相當(dāng)大

13、的能量。但若通過位錯移動來滑移時，則相對容易得多可以看出，位錯所引起的滑移過程并不同時截斷面網(wǎng)間全部的晶鍵，而是依次地截斷它們。如果外力繼續(xù)作用，則又恢復(fù)前述的過程，產(chǎn)生新的位錯，繼續(xù)促進(jìn)滑移。這樣，應(yīng)變逐漸加大而應(yīng)力則無需增加。在地質(zhì)條件下，應(yīng)變是及其緩慢的，礦物中的位錯有足夠的時間順序移動，所以能夠在不增加應(yīng)力的情況下使應(yīng)變繼續(xù)增加，這就是蠕蠕變變。如果在圖8-4所示的晶體變形條件下，緩慢地加強(qiáng)應(yīng)力，那么滑移可能在不同高度的很多層上出現(xiàn)，位錯也就隨著滑移開始增多。于是，在高應(yīng)力條件下變形晶體的位錯密度就比在低應(yīng)力條件下的位錯密度高。這就是說晶體的位錯密度可以反映其剪應(yīng)力的大小。位錯在滑移面

14、上的移動產(chǎn)生位錯壁位錯壁。如圖84B1所示，如果變形是連續(xù)的而且應(yīng)變的變化也是均勻的，則位錯的分布是隨機(jī)的，在一定溫度下使這個變形持續(xù)一段時間，位錯可以左右移動，逐漸排成幾條縱線，這些縱線稱為位錯壁，位錯壁就是晶體中的一個面缺陷。以位錯壁為邊界的結(jié)晶顆粒稱為亞晶粒亞晶粒。在位錯壁上，至少有十分之九的晶胞與兩側(cè)晶體的晶胞是連續(xù)的，不連續(xù)的晶格只占十分之一，亞晶粒與相鄰晶體的結(jié)晶方位的角度相差通常不超過10，多數(shù)情況只有56。亞晶本身經(jīng)過晶格恢復(fù)，內(nèi)部位錯很少，不具有波狀消光，位錯集中在位錯壁上應(yīng)應(yīng)變變的的局局部部恢恢復(fù)復(fù)從變形的微觀過程來說，無論在變形過程中還是在變形后，晶格內(nèi)部都可以進(jìn)行變形恢

15、復(fù)。在受力和變形過程中進(jìn)行的晶格恢復(fù)稱為動動態(tài)態(tài)恢恢復(fù)復(fù)，其結(jié)果形成動態(tài)重結(jié)晶顆粒；當(dāng)撤除外力，整體變形停止后進(jìn)行的恢復(fù)稱為靜靜態(tài)態(tài)恢恢復(fù)復(fù)，其結(jié)果形成靜態(tài)重結(jié)晶顆粒。這兩種恢復(fù)都不影響變形后巖石的整體形態(tài)。動態(tài)恢復(fù)過程是個動態(tài)平衡過程，隨著變形，一面是畸變晶胞的恢復(fù)，一面是新的畸變晶胞產(chǎn)生，兩者速度此時達(dá)到平衡，前一過程是通過位錯移動產(chǎn)生位錯壁，后一過程是不斷地產(chǎn)生位錯。動態(tài)恢復(fù)過程的結(jié)晶學(xué)描述稱為動態(tài)重結(jié)晶。動態(tài)重結(jié)晶顆粒有著極不規(guī)則的顆粒邊界（圖85） ，動態(tài)重結(jié)晶顆粒愈小，表明變形程度愈強(qiáng)。靜態(tài)恢復(fù)是在宏觀變形停止后，動態(tài)重結(jié)晶顆粒形狀再調(diào)整的過程。由于動態(tài)重結(jié)晶顆粒不規(guī)則的形狀，使其

16、表面能很高，因此靜態(tài)恢復(fù)的結(jié)果使顆粒的表面能降低與晶內(nèi)塑性變形有關(guān)的結(jié)構(gòu)與晶內(nèi)塑性變形有關(guān)的結(jié)構(gòu)（1）波狀消光（undulatory extinction)當(dāng)?shù)V物晶格發(fā)生小角度畸變時，在單偏光鏡下幾乎覺察不出顆粒受到任何破壞，但在正交篇光鏡下旋轉(zhuǎn)物臺時象是有一暗影掠過晶體，這是由于受應(yīng)變晶體內(nèi)各點光率體方位作連續(xù)改變的結(jié)果，稱為波狀消光。對于云母和斜長石等有解理和雙晶的礦物，伴隨波狀消光有解理和雙晶葉片的彎曲（圖86a） 。（2）變形帶（deformation band)變形帶是個不太嚴(yán)格的概念，通常把礦物中帶狀的波形消光區(qū)域稱為變形帶，變形帶的寬度未必一致，帶的兩壁未必平行。變形帶也是強(qiáng)變形

17、的產(chǎn)物（圖86b）。（3）亞顆粒(subgrain)亞顆粒是以位錯壁為邊界的顆粒，是動態(tài)恢復(fù)的產(chǎn)物（圖86c） 。（4）扭折（kink）礦物中的一些標(biāo)志面（如解理面和雙晶面等）受到變形時發(fā)生尖棱狀彎折的現(xiàn)象，正交偏光鏡下，扭折帶顯示出不同的干涉色和消光位。扭折可以是一種有破損的滑移現(xiàn)象，也可以是以平直的位錯壁為分界線的礦物消光界限，兩側(cè)晶體方位相差很小，晶體在位錯壁處沒有破損（圖86d） 。（5）機(jī)械雙晶礦物在應(yīng)力作用下，沿著晶內(nèi)某一滑移面發(fā)生雙晶滑移，結(jié)果是使滑移面兩側(cè)的晶格具有鏡面映象的對稱關(guān)系，多形成聚片雙晶。（6）變形紋（deformation lamellae）在變形的石英晶體中，能

18、看到平直或稍微彎曲的密集平行紋帶，紋帶極薄通常寬不足2m，紋帶與主晶在折光率和雙折光率上都有差異，變形紋是晶內(nèi)滑移的產(chǎn)物（圖86d） 。2 擴(kuò)擴(kuò)散散流流擴(kuò)散流是指一個礦物顆粒的邊界在受到最大垂直應(yīng)力的部分比其他部分具有較高的自由能，所以在擴(kuò)散遷移條件充分時，這部分趨向于溶解，而在受垂直應(yīng)力較小的部分沉淀，由應(yīng)力作用引起的化學(xué)位梯度是擴(kuò)散的主要驅(qū)動力，晶粒間的水流體則是擴(kuò)散的媒介。在變質(zhì)巖中與擴(kuò)散流有關(guān)的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象有：（1）壓溶現(xiàn)象，在淺變質(zhì)的砂巖和礫巖中，受到壓溶的碎屑或礫石常有突出部，能夠壓入相鄰的碎屑，形成齒狀顆粒邊界，單個碎屑顆粒受到壓溶，可以從等徑變成壓扁（如圖87a、b） 。（2）壓力

19、影，一個結(jié)構(gòu)上不均勻的巖石，其相對柔軟的基質(zhì)中含有剛性較大的斑晶或礫石，當(dāng)它受到應(yīng)力作用時，剛性顆粒的周圍會出現(xiàn)一個結(jié)構(gòu)上不均勻區(qū)通稱壓力影（圖87c） ，在這些不均勻區(qū)內(nèi)沉淀了從受力較高部位溶解出來的物質(zhì)如石英、方解石、綠泥石等。其中剛性顆?？煞Q為中心晶體，所沉淀的物質(zhì)為壓力影。a晶內(nèi)塑性滑移與壓溶現(xiàn)象的比較，兩種過程均能使等徑顆粒發(fā)生應(yīng)變，在壓溶顆粒中，C代表溶解表面，O代表原始顆粒的輪廓；b實際受壓溶的石英顆粒，原來等徑的石英顆粒受壓溶解，在原始顆粒邊界O之外生成光性上連續(xù)的石英，整個顆粒被壓扁，在原始顆粒界線處留下塵點狀輪廓；c石榴石云母片巖中的石榴石變斑晶兩側(cè)的石英壓力影（3）糜棱結(jié)

20、構(gòu)，由上述可知，在強(qiáng)應(yīng)力作用下巖石通過碎裂或韌性變形會引起粒徑的變小。通常細(xì)粒甚至隱晶質(zhì)稱為碎基。若碎基的含量占巖石的主要部分，且因韌性流而具有面理，其中尚雜有部分未受細(xì)粒化的碎斑，這種結(jié)構(gòu)稱為糜棱結(jié)構(gòu)。糜棱結(jié)構(gòu)的巖石整體呈條帶狀、條痕狀或葉理狀總稱糜棱面理。碎斑拉長，有時呈現(xiàn)線理。顯微鏡下基質(zhì)繞過碎斑周圍而作不同程度的彎曲，有時可見到碎斑受到晶內(nèi)塑性變形和旋轉(zhuǎn)的跡象，整體構(gòu)成眼球狀構(gòu)造的外貌下面以花崗巖為例討論巖石的塑性變形過程。首先是在粗大的長石和石英的邊緣形成細(xì)小的碎粒，原始的大顆粒邊緣呈不規(guī)則形狀。在應(yīng)力作用下，這些不規(guī)則部位首先受到變形，從而在大顆粒的周圍形成一層細(xì)顆粒的邊，同時大顆

21、粒的邊緣輪廓趨向于圓滑，這些變化更便于粒間滑動。這時，巖石的平均粒度降低，這就是細(xì)?；某跏茧A段，在這一階段，粗大顆粒之間沒有明顯滑動，粒間滑動僅限于剛分離出來的細(xì)小顆粒之間。在細(xì)?；牡诙A段，從大顆粒進(jìn)一步分離出細(xì)粒礦物。石英比長石易于變形，更多的石英顆粒被變細(xì)，于是殘斑中長石成分增多，但整個巖石的成分不變。在這一階段，巖石在外力作用下，一個殘斑的運動只需克服其周圍細(xì)小顆粒群的阻力而不需搬動其他大顆粒礦物。所以巖石的進(jìn)一步變形所需的應(yīng)力不需增加，可能比極限強(qiáng)度低，即進(jìn)一步軟化了。在細(xì)?；牡谌A段，細(xì)粒物質(zhì)沿著某一方向（通常是剪切方向）溝通，形成由細(xì)粒物質(zhì)組成的帶。在這些帶上，由于沒有粗粒

22、殘斑的阻擋，剪切滑動就更容易。在肉眼看起來，這些帶是一些細(xì)紋，是巖石糜棱巖化的標(biāo)志。在細(xì)粒化過程中，殘斑的數(shù)目和粒度都在減小，而且，石英比長石減小的更快。所以，在花崗質(zhì)糜棱巖的殘斑中的長石數(shù)目比石英多，而基質(zhì)中石英比長石多。3 動力變質(zhì)巖的主要類型動力變質(zhì)巖的主要類型動力變質(zhì)巖的分類方案較多，其中影響較大且便于初學(xué)者掌握的是Spry(1968)的分類，見表82。表82 動力變質(zhì)巖簡明分類表 （據(jù)Spry, 1968 略有改動）顯著構(gòu)造特征基質(zhì)（碎基）比例01010505090 90100定向性（具糜棱面理）構(gòu)造礫巖初糜棱巖糜棱巖超糜棱巖塊 狀 構(gòu)造構(gòu)造角礫巖初碎裂巖碎裂巖超碎裂巖玻璃態(tài)或隱晶質(zhì)

23、假玄武玻璃重結(jié)晶（片狀或片麻狀）變晶糜棱巖千 枚狀千 糜 巖(1) 構(gòu)構(gòu)造造或或壓壓碎碎角角礫礫巖巖由原巖經(jīng)構(gòu)造壓碎所形成的一系列棱角狀的碎塊和粉碎的基質(zhì)組成，基質(zhì)含量為010，如果角礫在變形過程中受到磨圓則稱為構(gòu)造礫巖，構(gòu)造礫巖的基質(zhì)往往具有顯著的片理化。(2) 糜糜棱棱巖巖類類糜棱巖（mylonite）一詞是Lapworth(1895)引入地質(zhì)學(xué)的，用來描述蘇格蘭沿Moine斷層出露的細(xì)粒斷層巖，他認(rèn)為這些細(xì)粒巖石是被斷層強(qiáng)烈研磨產(chǎn)生的，這一概念統(tǒng)治地質(zhì)學(xué)達(dá)80年之久。本世紀(jì)70年代以來，電子顯微鏡和巖石變形實驗研究發(fā)現(xiàn)糜棱巖是塑性變形產(chǎn)生的，其中的細(xì)粒粉末狀物質(zhì)是同構(gòu)造重結(jié)晶的新顆粒。1

24、981年，在美國Penrose召開了“糜棱巖狀巖石的含義及成因”討論會，認(rèn)為糜棱巖通常具有3個特征：（1）粒度減小；（2）產(chǎn)生在一個相當(dāng)狹窄的地帶中，盡管這個帶可寬達(dá)數(shù)十公里；（3）出現(xiàn)強(qiáng)化面理（流動構(gòu)造）和/或線理。因此，糜棱巖應(yīng)該是塑性變形形成的具有糜棱葉理（面理）構(gòu)造的巖石，糜棱巖發(fā)育各種塑性變形和重結(jié)晶結(jié)構(gòu)，如波狀消光、變形紋、變形帶、晶內(nèi)扭折、變形雙晶、亞顆粒及核幔結(jié)構(gòu)等，糜棱巖是韌性變形帶的特征巖石。進(jìn)一步地，據(jù)基質(zhì)含量可把糜棱巖分為初糜棱巖（基質(zhì)1050） 、糜棱巖（基質(zhì)5090）和超糜棱巖（基質(zhì)90100） 。(3) 碎裂巖類碎裂巖類成因上以脆性變形為主，韌性流不發(fā)育，一般無明

25、顯的定向構(gòu)造，碎斑中常見微裂隙等脆性破裂特征，重結(jié)晶作用弱。按著碎基的含量可進(jìn)一步分為初碎裂巖（碎基1050） 、碎裂巖（碎基5090）和超碎裂巖（基質(zhì)90100）(4) 千糜巖千糜巖也稱為千枚糜棱巖，其變形程度相當(dāng)于糜棱巖和超糜棱巖，但變形過程中重結(jié)晶形成許多片狀礦物如云母和綠泥石等，而使巖石具有千枚狀構(gòu)造。(5) 變晶糜棱巖變晶糜棱巖變晶糜棱巖（blastomylonite） ，也譯為變余糜棱巖，指糜棱巖經(jīng)過明顯的重結(jié)晶，使其原來的變形結(jié)構(gòu)幾乎消失，從而有時很難與區(qū)域片巖和片麻巖區(qū)別。(6) 假玄武玻璃假玄武玻璃是一種黑色、光性均勻的物質(zhì)，是碎裂巖類中一種變形極端強(qiáng)烈的變種，代表極高應(yīng)變速

26、率下碎裂的產(chǎn)物。假玄武玻璃的成因有不同的認(rèn)識：傳統(tǒng)觀點認(rèn)為假玄武玻璃是強(qiáng)應(yīng)變帶上熱量局部聚集，使巖石發(fā)生熔融后迅速冷凝的產(chǎn)物。但X光衍射表明其中多為次顯微的結(jié)晶物質(zhì)，因此假玄武玻璃可能是極端粉碎的物質(zhì)。2 洋洋底底變變質(zhì)質(zhì)作作用用本世紀(jì)60年代以來，隨著洋底擴(kuò)張和板塊構(gòu)造學(xué)說的興起，地質(zhì)學(xué)家們開始了對洋殼的研究。研究手段主要有兩種：一是通過對洋底樣品的打撈和深海鉆探；二是研究陸內(nèi)造山帶中的蛇綠巖套。這些研究表明大洋殼實際上已經(jīng)發(fā)生了不同程度的變質(zhì)作用，即洋底變質(zhì)作用。洋底變質(zhì)作用指洋中脊附近的巖石由于受到來源于深部的熱流和自上而下的熱鹵水的影響發(fā)生變質(zhì)作用，變質(zhì)程度自上而下主要為沸石相、葡萄石

27、綠纖石相和綠片巖相，深部也可出現(xiàn)角閃巖相，為低壓相系，由于洋底擴(kuò)張洋底變質(zhì)作用的巖石遍布整個洋底。據(jù)Spooner(1973)對意大利東部E. Liguria地區(qū)蛇綠巖套中洋底變質(zhì)組合的研究表明洋底變質(zhì)具有很高的地?zé)崽荻龋浞秶?001000/km之間，這種地?zé)崽荻缺然顒哟箨懥压人鶞y的最高地?zé)崽荻龋?70/km）要高58倍。這說明大洋裂谷有很高的局部熱源（巖漿） ，洋底變質(zhì)作用可能是局部高地?zé)嵯到y(tǒng)所引起的。8. 5 汽汽成成水水熱熱變變質(zhì)質(zhì)作作用用及及巖巖石石1 概概述述汽成水熱變質(zhì)作用是指熱水溶液與固態(tài)巖石發(fā)生交代作用，使其化學(xué)成分、礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生變化的過程，也稱為蝕變作用。這種變

28、質(zhì)作用的主要因素是熱水溶液，或流體。一般認(rèn)為可能有三種來源：與巖漿有關(guān)的熱液；與變質(zhì)有關(guān)的熱液和與地下水有關(guān)的熱液。變質(zhì)作用的主要方式是交代作用，交代作用有兩種類型：擴(kuò)散交代作用，在不流動的孔隙溶液中由于濃度差使物質(zhì)遷移；和滲透交代作用，由于壓力差的存在，沿著裂隙流動的溶液使物質(zhì)發(fā)生遷移。當(dāng)熱水溶液位于化學(xué)成分不同的巖石接觸面附近，溶液作用可使界面兩側(cè)巖石中的某種組分發(fā)生相互擴(kuò)散和相互交代，這種作用稱為雙交代作用。由于受交代的巖石必須具備供水溶液存在的孔隙和裂隙，所以這種變質(zhì)作用主要發(fā)生于地殼淺部。影響汽成水熱變質(zhì)作用的主要因素為：氣水熱液的性質(zhì)；圍巖的性質(zhì)；溫度、壓力等外部條件。2 主要的蝕

29、變作用和蝕變巖類型主要的蝕變作用和蝕變巖類型如前所述，汽成水熱變質(zhì)作用也稱為蝕變作用，其類型較多，如：蛇紋巖化、滑石菱鎂巖化、黃鐵絹英巖化、青磐巖化、云英巖化、次生石英巖化、熱液粘土巖化和夕卡巖化等。這里把主要類型介紹如下：(1) 蛇紋巖化及蛇紋巖蛇紋巖化及蛇紋巖純橄欖巖和橄欖巖等超基性巖受水熱交代作用變成蛇紋巖，這種過程稱為蛇紋巖化。由蛇紋巖化作用形成的蛇紋巖主要由蛇紋石組成，此外可含有數(shù)量不等的鎂質(zhì)碳酸鹽、滑石、水鎂石、石英、磁鐵礦、鉻鐵礦和透閃石等，常為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、交代假象和交代殘留結(jié)構(gòu)等。蛇紋巖和超基性巖主要沿一些深大斷裂分布，與之有關(guān)的礦產(chǎn)有鉻、鎳、鈷、鉑、石棉、滑石和菱鎂礦等，蛇紋巖

30、本身也是一種良好的化肥原料和裝飾石材，其中上好的品種可作為玉石原料，如我國四大名玉之一的岫玉就是蛇紋石質(zhì)玉石。(2) 磐巖化與青磐巖磐巖化與青磐巖中性和中基性火山巖經(jīng)氣水溶液的交代作用形成的，主要由綠泥石、鈉長石、綠簾石、石英、方解石、陽起石和黃鐵礦等礦物組成的，綠色暗綠色的塊狀巖石稱為青磐巖，這種過程稱為青磐巖化。與青磐巖伴生的主要礦產(chǎn)有細(xì)脈浸染狀的銅和銅鉬礦床、脈狀多金屬礦床、金銀礦床及重晶石礦等。(3) 云云英英巖巖化化及及云云英英巖巖云英巖化是酸性侵入巖遭受氣水熱液交代作用形成云英巖的過程。云英巖的主要組成礦物是石英和云母，這里的云母為白云母、鋰云母和鐵鋰云母等，不出現(xiàn)黑云母，此外可出

31、現(xiàn)黃玉、螢石、電氣石、錫石、輝鉬礦、輝鉍礦、毒砂、白鎢礦及黃鐵礦等。為鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。與云英巖有關(guān)的礦床有鎢、錫、鉬、鈹、及鈮、鉭等。(4) 夕夕卡卡巖巖化化和和夕夕卡卡巖巖在中酸性侵入體和碳酸鹽巖的接觸帶附近，由于接觸交代作用形成的一種巖石，稱為夕卡巖。主要分為兩類：鈣夕卡巖和鎂夕卡巖。鈣夕卡巖是由石灰?guī)r經(jīng)接觸交代作用形成的，主要由石榴石（鈣鋁榴石鈣鐵榴石系列）和單斜輝石（透輝石鈣鐵輝石系列）組成，也可出現(xiàn)符山石、鈣柱石和金屬氧化物和硫化物等。鎂夕卡巖是由白云巖經(jīng)接觸交代作用形成的，主要由鎂質(zhì)硅酸鹽類組成，如硅鎂石族、橄欖石、薔薇輝石和金云母等。1 混合巖化作用及混合巖1 混合巖

32、的概念混合巖一詞是個描述性術(shù)語，指的是發(fā)育于中高級變質(zhì)地區(qū)的，宏觀上極不均勻的巖石。 混合巖由基體和脈體兩部分組成。脈體，又稱為淺色體（leucosome），指混合巖中新生的長英質(zhì)或花崗質(zhì)的部分，脈體的巖類有花崗質(zhì)、偉晶質(zhì)、細(xì)晶質(zhì)及長石石英脈等。基體， 又稱為暗色體（melonosome） 指混合過程中殘留的變質(zhì)巖，變質(zhì)程度一般達(dá)到角閃巖相和麻粒巖相。2、混合巖的分類及其巖石類型原則： 基體與脈體的種類和組成 基體和脈體的相對含量及相互關(guān)系1、混合巖化變質(zhì)巖脈體、混合巖50%脈體15%， 脈體+基體+構(gòu)造+混合巖如：長英質(zhì)斜長角閃角礫混合巖3 混合片麻巖脈體50%, 基體中暗色礦物+構(gòu)造+混合

33、片麻巖如：黑云母眼球狀混合片麻巖4 混合花崗巖脈體80%， 如：云霧狀黑云母混合花崗巖3 混合巖成因四種成因觀點1巖漿注入說(Selderholm)認(rèn)為形成混合巖的流體（巖汁，ichor）來自于相鄰的花崗巖體的注入。2深熔作用(Winkler)主張混合巖是片麻巖部分熔融形成的，混合巖中的淺色體是由熔融物質(zhì)集中所致。3 變質(zhì)分異作用(Mehnert)：巖石中發(fā)生部分熔融，同時淺色熔體和暗色殘留物作小尺度的分離成為透鏡體或細(xì)脈。4 交代作用混合巖化過程中出現(xiàn)的流體（或巖汁）以滲透或擴(kuò)散方式運動，將Si、Na、K等帶入巖石，同時使Fe、Mg、Ca等帶出并相對富集，形成“基性前鋒”，使巖石中部分發(fā)生改變?yōu)椤懊}體”