千枚構(gòu)造
早在十九世紀(jì)六十年代，歐洲的一些地質(zhì)學(xué)家就發(fā)現(xiàn)有些沉積巖逐漸過渡為礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造都不同于原來巖石的地質(zhì)現(xiàn)象。在野外觀察，發(fā)現(xiàn)沉積形成頁巖變成了云母片巖，原來的黏土礦物變成了新生成的白云母和綠泥石。但是在這些被改變的巖石中，還可以找到原來巖石殘余的一些特征，比如有層理、甚至可以見到化石殘片。于是，1883年英國學(xué)者萊伊爾在他的著作《地質(zhì)學(xué)原理》一書中，首創(chuàng)“Metamorphism”一詞，提出了變質(zhì)作用的概念，泛指人們觀察到的巖石變質(zhì)現(xiàn)象。
在地殼形成發(fā)展過程中，早先形成的巖石，包括巖漿巖、沉積巖和先形成的變質(zhì)巖，為了適應(yīng)新的地質(zhì)環(huán)境和物理化學(xué)條件的變化，在固態(tài)情況下發(fā)生礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造的重新組合，甚至包括化學(xué)成分的改變，這個(gè)變化過程稱為變質(zhì)作用。當(dāng)然，由于變質(zhì)作用形成的巖石就稱為變質(zhì)巖。
變質(zhì)作用和沉積作用、巖漿作用之間有一些自然聯(lián)系。在有些情況下，要想嚴(yán)格地區(qū)分三者的界限比較困難。因此，在變質(zhì)作用概念中，限定了變質(zhì)作用發(fā)生的范圍必須是在地殼的一定深度上，也就是需要一定的溫度和壓力作為條件。這個(gè)溫度壓力范圍是：T=200-1000℃, 相當(dāng)于后生成巖作用和巖漿作用之間。P=0.2-15Kb(千巴)，大致代表風(fēng)化帶以下。
后生成巖作用，泛指沉積巖形成以后，到遭受風(fēng)化作用和變質(zhì)作用以前這一階段的變化。它的上限是沉積物表面，下限是變質(zhì)帶的頂部。后生成巖作用溫度一般低于220℃，壓力小于1Kb。因此，變質(zhì)作用不包括表生變化。雖然風(fēng)化、淋濾、成巖等表生作用巖石也有變化，也有重結(jié)晶作用、交代作用、脫水作用發(fā)生，但是它們的形成條件、方式和產(chǎn)物與變質(zhì)作用有著本質(zhì)上的區(qū)別。
變質(zhì)作用的溫度跨度比較大。高級(jí)變質(zhì)作用要求溫度很高，可以接近或達(dá)到巖漿的溫度，壓力范圍也達(dá)到了巖漿形成所需要的深度。因此，巖漿作用和變質(zhì)作用在形成范圍上有一定的重迭。在地下深處條件下，如果伴隨變質(zhì)作用有重熔或者再生現(xiàn)象發(fā)生的話，很有可能出現(xiàn)類似于巖漿的物質(zhì)，形成變質(zhì)作用和巖漿作用之間的過渡類型，這被稱為混合巖化作用、花崗巖化作用或其他一些復(fù)雜的作用。比如，花崗巖化作用形成的巖石，雖然在礦物組合上看起來和巖漿形成的花崗巖似乎沒什么差別，但是在成因、礦物特征和結(jié)構(gòu)等方面有明顯的不同，這些作用屬于變質(zhì)作用的范疇。
那么，變質(zhì)作用和巖漿作用的主要區(qū)別是什么呢？區(qū)別在于它們的形成過程不同。變質(zhì)作用本身是一個(gè)升溫的過程，早先形成的巖石因?yàn)闇囟壬仙l(fā)生各種變質(zhì)反應(yīng)，形成新的礦物組合。而巖漿作用主要是個(gè)降溫過程，是在溫度下降的條件下，不斷冷凝、結(jié)晶成礦物的過程。
變質(zhì)作用
變質(zhì)作用還有一個(gè)重要特點(diǎn)是礦物轉(zhuǎn)變是在固態(tài)情況下完成的，而巖漿作用形成的礦物是從液態(tài)中結(jié)晶的，先結(jié)晶的礦物晶體形態(tài)好，也就是說晶體長得完整規(guī)則；結(jié)晶晚期形成的礦物往往沒有一定的形狀。變質(zhì)巖中礦物顆粒生長得是否完整主要受礦物自己結(jié)晶能力的控制，和結(jié)晶順序無關(guān)。
由此可見，地殼中的溫度、壓力的變化以及局部流體的存在是變質(zhì)巖形成的外界條件，也就是變質(zhì)作用的條件。而不同成因的原巖類型是形成各種各樣變質(zhì)巖的物質(zhì)基礎(chǔ)。
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