第二十二章區(qū)域變質(zhì)巖一、概述1.區(qū)域變質(zhì)巖是原巖經(jīng)過(guò)區(qū)域變質(zhì)作用形成的巖石。2.分布最廣的變質(zhì)巖，太古代早期至新生代均有，前寒武紀(jì)結(jié)晶基底以及一些造山帶均有。3.在時(shí)空分布上，與地殼運(yùn)動(dòng)、造山帶關(guān)系密切。4.溫度壓力條件：

T:200-800℃ P:0.1-6GPa

深度可以達(dá)到120km以上，如榴輝巖第一節(jié)、埋藏變質(zhì)巖一．埋藏變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)（1）出現(xiàn)在造山變質(zhì)（區(qū)域變質(zhì)）和洋底變質(zhì)的很低級(jí)部分，或獨(dú)立出現(xiàn)在強(qiáng)烈坳陷盆地沉積的下部，與未變質(zhì)沉積巖、火山巖漸變過(guò)渡。（2）變質(zhì)因素以很低溫（150~350℃）、低壓（＜0.35GPa）為特點(diǎn)，流體成分也是一個(gè)重要因素，因而常常伴隨低溫交代作用。但透入性變形微弱，偏應(yīng)力較次要。P/T比變化范圍很大，從高P/T直到很低P/T各類型都有。由于P-T范圍小，僅包括沸石相（Z）和葡萄石—綠纖石相（P-P）相兩個(gè)變質(zhì)相。變質(zhì)相的P-T圖解一．埋藏變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)（續(xù)）（3）由于溫度很低，礦物成分上以含沸石、葡萄石（Prh）、綠纖石（Pu）、混層狀粘土礦物等很低溫礦物及大量原巖中殘留礦物為特征。（4）巖石無(wú)片理，變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)育，原生的沉積、火山或火山碎屑結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)，原生的層理、氣孔等構(gòu)造保留完好，外貌上與未遭受變質(zhì)的原巖很難區(qū)分。（5）由于溫度很低，通常缺乏與埋藏變質(zhì)相關(guān)的巖漿活動(dòng)。關(guān)于沸石的問(wèn)題沸石是含Na、Ca、K的架狀鋁硅酸鹽，結(jié)構(gòu)非常疏松，是天然的分子篩。天然產(chǎn)出的沸石達(dá)30多種，許多類型既可出現(xiàn)在埋藏變質(zhì)中，也可出現(xiàn)在成巖作用中。具有指示埋藏變質(zhì)意義的沸石為濁沸石（Lm）、斜鈣沸石（Wr）；葡萄石（Prh）、綠纖石（Pu）是鈣鋁的硅酸鹽，化學(xué)成分與濁沸石（Lm）、斜鈣沸石（Wr）、鈣長(zhǎng)石（An）、綠簾石（Ep）接近；混層狀粘土礦物包括伊利石（Ill）-蒙皂石（Sm）混層（記作Ill/Sm）、綠泥石（Ch）、蒙皂石（Sm）、伊利石（Ill）、白云母（Ms）的各種混層（Ch/Sm、Ill/Ch、Ill/Ch/Sm，Ill/Ms）等。伊利石—白云母混層（Ill/Ms）一般與白云母（Ms）一起通稱為白色云母（Wm）。這些新生礦物的分布常常限于間隙、脈、氣孔、杏仁或蝕變帶中。它們顆粒細(xì)小，用偏光顯微鏡難于區(qū)分，有效的鑒定手段是粉晶X-衍射和透射電子顯微鏡（TEM）。透射電鏡甚至可識(shí)別層狀硅酸鹽的單個(gè)的層。粘土礦物形貌特征粘土礦物的鑒定通常需要電子顯微鏡等先進(jìn)儀器設(shè)備埋藏變質(zhì)巖的分布世界許多地方都報(bào)導(dǎo)有埋藏變質(zhì)存在，可出現(xiàn)在太古宙直到新生代的整個(gè)地質(zhì)時(shí)代（Miyashiro,1994），但大多數(shù)集中在環(huán)太平洋區(qū)域中新生代變質(zhì)地體之中。它們包括所有4個(gè)P/T比類型：很低P/T埋藏變質(zhì)是洋底變質(zhì)的很低溫部分，發(fā)育在擴(kuò)張的洋中脊，可以在諸如塞浦路斯Troodos等蛇綠巖系中識(shí)別出來(lái)；低P/T埋藏變質(zhì)以日本Tanzawa（丹澤）地區(qū)為代表；中P/T埋藏變質(zhì)典型地區(qū)新西蘭南島Taringatura地區(qū)是Coombs（1961）定義埋藏變質(zhì)的地區(qū)；高P/T埋藏變質(zhì)發(fā)生在俯沖帶，以美國(guó)加州Franciscan俯沖變質(zhì)雜巖為代表。我國(guó)埋藏變質(zhì)巖石見(jiàn)于新疆（低-中P/T）、西藏和臺(tái)灣（高P/T）等地（董申保等，1986）。二．埋藏變質(zhì)巖的主要巖石類型由于埋藏變質(zhì)巖的變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造非常發(fā)育，一般用“變質(zhì)××巖”命名。主要包括變質(zhì)火山巖-火山碎屑巖、變質(zhì)硬砂巖和變質(zhì)泥質(zhì)巖等類型。索書田等的變質(zhì)帶索書田等(2000)在國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下,運(yùn)用伊利石結(jié)晶度(ＩＣ),綠泥巖云母堆垛集合體、標(biāo)志性粘土礦物及組合特征,參考牙形石色變指數(shù)和鏡質(zhì)體反射率,結(jié)合宏觀野外地質(zhì)學(xué)研究方法對(duì)賦存卡林型金礦的特提斯構(gòu)造域與瀕太平洋構(gòu)造域交接和復(fù)合部位的右江中生代構(gòu)造帶首次進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,其中提出和論證了右江構(gòu)造帶三疊系槽盆相濁積巖系遭受了極低級(jí)變質(zhì)作用,并劃分出低級(jí)成巖帶(<150℃)、高級(jí)成巖帶(150～200℃)、低級(jí)近變質(zhì)帶(ａｎｃｈｉｚｏｎｅ)(200～250℃)、高級(jí)近變質(zhì)帶(250～350℃)和淺變質(zhì)帶(>350℃)五個(gè)亞帶,為右江地區(qū)構(gòu)造演化、金礦成因的解釋提供了科學(xué)依據(jù)①。1、沸石相（Z）沸石相變質(zhì)巖與未變質(zhì)巖石漸變過(guò)渡，很難區(qū)分。二者界線需經(jīng)過(guò)詳細(xì)礦物學(xué)研究確定，通常以變質(zhì)火山巖和硬砂巖中出現(xiàn)濁沸石（Lm），或Ab代替方沸石（Anl）+Q為標(biāo)志。濁沸石（Lm）由片沸石（Hu）分解而成：CaAl2Si3O18·6H2O=CaAl2Si4O12·4H2O+3SiO2+2H2O（22-1）

Hu（片沸石）Lm（濁沸石）QAb代替Anl+Q的變質(zhì)反應(yīng)為（圖20-9，反應(yīng)①）：NaAlSi2O6·H2O+SiO2=NaAlSi3O8+H2O（22-2）

Anl（方沸石）QAb這些反應(yīng)估計(jì)的成巖作用與變質(zhì)作用溫度界限在150-200℃之間。當(dāng)然，由于是脫水反應(yīng)，平衡溫度受流體成分影響顯著。ACF、AFM圖圖22-1是沸石相ACF、AFM圖。不過(guò)，埋藏變質(zhì)巖石很難達(dá)到化學(xué)平衡，許多觀察表明，即使在一塊薄片范圍內(nèi)也未接近平衡（Miyashiro,1994）。如圖2-1所示，沸石相典型的礦物組合為：Kao（高嶺石）+Ill/Sm+Ch/Sm+Wm（白色云母）+Q（泥質(zhì)）Q+Ab+Lm（濁沸石）+Ch+Wm+Ill/Ch（長(zhǎng)英質(zhì)：中酸性火山巖、硬砂巖）Ab+Lm+Prh（葡萄石）+Ch+Q（基性火山巖）沸石族礦物的產(chǎn)狀由于濁沸石、葡萄石是富鈣的礦物，因此，它們出現(xiàn)在變質(zhì)火山巖、火山碎屑巖和硬砂巖中，由火山玻璃、斜長(zhǎng)石等火山物質(zhì)形成，而不能出現(xiàn)在貧鈣的變質(zhì)泥質(zhì)巖中。粘土質(zhì)沉積在成巖過(guò)程中變質(zhì)非常強(qiáng)烈。由于成巖作用，泥質(zhì)沉積物變成綠泥石—伊利石（Ch-Ill）質(zhì)巖石，有時(shí)出現(xiàn)高嶺石（Ka）。因此，與火山巖相比，粘土的成巖作用與埋藏變質(zhì)作用的區(qū)別更加模糊不清。其標(biāo)志是伊利石（Ill）為通常稱為絹云母的很細(xì)小白色云母（Wm）所代替。礦物晶體結(jié)構(gòu)圖22-2白云母（Ms）和伊利石（Ill）構(gòu)造略圖視線順SiAl原子層方向，表示了層間距d。伊利石在有的Al層Si層之間含附加H2O原子，使層間距d（d2）比通常的要大，（引自Mason,1990）變質(zhì)作用開(kāi)始的標(biāo)志白色云母（Wm）不是白云母（Ms），但它們?cè)趲r石學(xué)顯微鏡下很難區(qū)分。X-射線研究表明，白色云母（Wm）的晶體構(gòu)造與Ms有明顯區(qū)別，而與伊利石（Ill）比較接近。它既有一些與Ms相同的Si·Al·O四面體層和Al·O八面體層，又有一些與粘土礦物伊利石（Ill）相同的有附加H2O層，因此白色云母（Wm）是Ill/Ms混層礦物。當(dāng)溫度增加，H2O層減少。這一變化可描述為白色云母（Wm）中伊利石（Ill）對(duì)Ms的相對(duì)比例減少（圖22-2），這是一種特殊的連續(xù)反應(yīng)。寬間距Ill層遞減、固定間距的Ms層遞增，在X-衍射圖上反映為10?衍射峰的寬度變寬，從伊利石（Ill）的寬峰漸變?yōu)榘自颇福∕s）的尖峰（圖22-3），峰的尖銳化程度用10?峰的半峰寬度測(cè)量，稱為伊利石結(jié)晶度（illitecrystallinity）。據(jù)Kubler（1967），未變質(zhì)頁(yè)巖的白色云母，伊利石結(jié)晶度＞7.5，伊利石結(jié)晶度=7.5時(shí)，指示變質(zhì)作用開(kāi)始。2、葡萄石—綠纖石相（P-P）巖石結(jié)晶程度比沸石相稍高，有時(shí)可有微弱的片理。礦物成分以變質(zhì)火山巖、硬砂巖中濁沸石（Lm）消失，綠纖石（Pu）出現(xiàn)，變質(zhì)泥質(zhì)巖和長(zhǎng)英質(zhì)巖石中黑硬綠泥石（Stp）出現(xiàn)為特征。Wm(白色云母)+Ch/Sm+Stp(黑硬綠泥石)+Ab（泥質(zhì)）Q+Ab+Wm+Stp+Prh(葡萄石)+Pu(綠纖石)+Ch（長(zhǎng)英質(zhì)）Prh+Ab+Pu+Ch+Ep+Q（基性）在＜0.3Gpa下，200-300℃發(fā)生濁沸石（Lm）消失反應(yīng)，伴隨斜鈣沸石（Wr）生成（圖18-9，反應(yīng)②）：

Lm=Wr+2H2O（22-3）綠纖石（Pu）在約260℃由葡萄石（Prh）和綠泥石（Ch）水化形成：

Ch+4Prh+H2O=2Pu+2SiO2(22-4)若溶液中含硅，則反應(yīng)22-4平衡溫度增加。2、葡萄石—綠纖石相（P-P）黑硬綠泥石（Stp）由下列反應(yīng)生成：

Ch+Kf+Mt（磁鐵礦）=Stp(22-5)黑硬綠泥石（Stp）是脆云母族的富鐵層狀硅酸鹽，手標(biāo)本乃至偏光顯微鏡下都很難與黑云母（Bi）相區(qū)分。但（001）解理不如Bi完全，且有垂直（001）的另一組解理，近消光位時(shí)不出現(xiàn)Bi的斑點(diǎn)狀外貌。第二節(jié)、造山變質(zhì)巖一．造山變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)（1）廣泛分布在前寒武紀(jì)結(jié)晶基底和顯生宙造山帶，面積往往達(dá)數(shù)百乃至數(shù)千km2，變質(zhì)區(qū)外形可分為面狀和帶狀兩類：在太古宙結(jié)晶基底，變質(zhì)區(qū)以面狀為主，如加拿大地盾；在元古宙、顯生宙造山帶的核部，變質(zhì)區(qū)呈一向延長(zhǎng)的帶狀。如我國(guó)東秦嶺從東到西延長(zhǎng)達(dá)700km以上。北美至北歐的加里東褶皺帶，在大西洋形成前是聯(lián)在一起的，是一條北東走向的巨型造山帶，僅蘇格蘭北愛(ài)爾蘭一段東西長(zhǎng)達(dá)600km以上。低P/T型（紅柱石—夕線石型）低P/T型（紅柱石—夕線石型）：變質(zhì)相系列為GS→A→G，泥質(zhì)變質(zhì)巖中典型遞增變質(zhì)帶為：①Bi帶；②Crd帶；③And帶；④Sil-Ms帶（Sil帶）；⑤Kf-Sil帶；⑥Crd-Gt-Kf帶。其中①為綠片巖相，②為綠片巖相-角閃巖相過(guò)渡；③、④為角閃巖相；⑤、⑥為麻粒巖相。蘇格蘭高地巴肯式變質(zhì)帶包括①至④。中P/T型（藍(lán)晶石—夕線石型）相系列為GS→EA→A→G，泥質(zhì)變質(zhì)巖中典型遞增變質(zhì)帶為：①Ch帶；②Bi帶；③Gt帶；④St帶；⑤Ky帶；⑥Sil帶；⑦Kf-Sil帶；⑧Crd-Gt-Kf帶。其中①、②為綠片巖相，③為綠簾角閃巖相（綠片巖相-角閃巖相過(guò)渡）④、⑤、⑥為角閃巖相，⑦、⑧為麻粒巖相。蘇格蘭高地巴羅式指示礦物帶（圖18-8）包括①至⑥。高P/T型（藍(lán)閃石型）在典型地區(qū)加州Franciscan變質(zhì)相帶為沸石相帶→葡萄石-綠纖石相帶→藍(lán)片巖相+綠片巖相帶→榴輝巖+鈉長(zhǎng)-角閃巖巖塊。榴輝巖和鈉長(zhǎng)-角閃巖作為構(gòu)造侵位的巖塊（block）產(chǎn)于其它巖石之中。一．造山變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)（5）一個(gè)在同一構(gòu)造背景下的大面積造山變質(zhì)巖分布區(qū)內(nèi)部通常顯示熱峰壓力（深度）的很大變化，這導(dǎo)致變質(zhì)區(qū)（帶）內(nèi)部P/T比的變化，而分為不同類型相系列的兩個(gè)區(qū)域（Miyashiro,1994）。一個(gè)典型實(shí)例是蘇格蘭高地加里東變質(zhì)區(qū)。如圖22-5和圖18-8所示，該變質(zhì)區(qū)劃分為巴羅式和巴肯式區(qū)，分別以中P/T和低P/T變質(zhì)條件為特征。在巴羅式區(qū)泥質(zhì)變質(zhì)巖中出現(xiàn)上述從Ch帶至Sil帶的Ky-Sil型遞增變質(zhì)帶。而在巴肯式區(qū)泥質(zhì)變質(zhì)巖中，則出現(xiàn)上述從Bi帶至Sil帶組成的And-Sil型遞增變質(zhì)帶。兩區(qū)之間建造和構(gòu)造是連續(xù)的，P-T條件變化也是連續(xù)的，說(shuō)明是在同一構(gòu)造背景下受同一變質(zhì)作用支配，但P/T比不同。一．造山變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)（6）造山變質(zhì)的構(gòu)造背景多樣，主要包括弧—溝帶、大陸碰撞帶和大陸拉張帶三類。除這三類外，其它構(gòu)造背景亦可能存在，特別是早前寒武紀(jì)（Miyashiro1994）。不同構(gòu)造背景變質(zhì)作用特點(diǎn)不同。①弧—溝帶弧—溝帶變質(zhì)作用以發(fā)育雙變質(zhì)帶（pairedmetamorphicbelts）為特征。雙變質(zhì)帶由大體同時(shí)代的一個(gè)高P/T變質(zhì)帶和一個(gè)較低P/T比變質(zhì)帶組成。它們相互平行沿大陸邊緣延伸，其間通常有一個(gè)巨大斷裂將二者分隔開(kāi)。高P/T變質(zhì)帶位于大洋一側(cè)，代表了一個(gè)古海溝帶，由冷的洋殼和海溝沉降物俯沖至地下深處形成。較低P/T比變質(zhì)帶為低P/T型或中P/T型或二者的混合，代表了一個(gè)古島弧帶。島弧帶與俯沖有關(guān)的大量巖漿活動(dòng)是P/T比較低的主要原因（Miyashiro,1961,1973,1994）。雙變質(zhì)帶廣泛作為地質(zhì)歷史中弧—溝系統(tǒng)的證據(jù)。②大陸碰撞帶大陸碰撞帶變質(zhì)作用以十分復(fù)雜的多期區(qū)域變質(zhì)，可出現(xiàn)各種P/T比類型及其疊加為特征。這是由碰撞帶復(fù)雜的構(gòu)造演化歷史決定的。詳細(xì)解釋這個(gè)復(fù)雜的構(gòu)造史十分困難，因而頗見(jiàn)分歧，特別是對(duì)古生代和更老的碰撞帶尤為如此。③大陸拉張帶大陸拉張帶變質(zhì)作用以低P/T型高溫變質(zhì)伴隨大量巖漿活動(dòng)為特征。在大陸拉張區(qū)，地殼或巖石圈減薄使來(lái)自地幔或軟流圈的上升熱流增加，導(dǎo)致玄武質(zhì)和花崗巖類巖漿形成和上侵及低P/T型高溫變質(zhì)，形成麻粒巖相變質(zhì)雜巖。例如西歐比利牛斯海西造山帶中有大量麻粒巖相變質(zhì)雜巖，通常認(rèn)為它代表了早元古代大陸內(nèi)部拉張帶（Miyashiro,1994）。二、中P/T和低P/T區(qū)域變質(zhì)巖中P/T和低P/T區(qū)域變質(zhì)巖不僅有類似的構(gòu)造背景（島弧帶、大陸碰撞帶、大陸拉張帶和前寒式紀(jì)結(jié)晶基底），往往共存于同一構(gòu)造背景之中，而且均具有Z→P-P→GS→EA→A→Ｇ的變質(zhì)相系列，只是低P/T相系列中EA發(fā)育較差。此外，在同一個(gè)變質(zhì)相的不同P/T類型巖石中，除泥質(zhì)變質(zhì)巖隨P/T比變化有明顯的礦物組合差異外，其余各化學(xué)類型的礦物組合變化不大。因此，可以按變質(zhì)相描述主要巖石類型。1、綠片巖相（GS）綠片巖相是低級(jí)區(qū)域變質(zhì)相，以其低溫礦物組合（圖22-8）和明顯的變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造為特征，以基性變質(zhì)巖中出現(xiàn)Ch+Act+Ep+Ab+Q組合為標(biāo)志。該相泥質(zhì)變質(zhì)巖通常可劃分為Ch帶(a)和Bi帶(b)，Bi等變線反應(yīng)Stp+Phn=Bi+Ch+Q+H2O（圖18-9反應(yīng)①）在A′KF圖上表現(xiàn)為Stp+Ms連線為Bi+Ch連線代替（圖22-8）。一些低P/T變質(zhì)區(qū)，Ch帶不發(fā)育。（1）泥質(zhì)變質(zhì)巖（1）泥質(zhì)變質(zhì)巖：綠片巖相泥質(zhì)變質(zhì)巖從Ch帶至Bi帶隨著重結(jié)晶增強(qiáng)，變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、變質(zhì)層理構(gòu)造漸趨不明顯，出現(xiàn)板巖（Ch帶）→千枚巖→云母片巖（Bi帶）的等化學(xué)系列。富鋁泥質(zhì)變質(zhì)巖礦物組合以有富鋁礦物Prl（葉臘石）、無(wú)Mi（微斜長(zhǎng)石）為特點(diǎn)，典型礦物組合為Prl+Ch+Ms,Fe/Mg比高時(shí)出現(xiàn)Cld（硬綠泥石）（圖22-8組合①）。Bi帶典型巖石為Ch-Ms片巖；富鉀泥質(zhì)變質(zhì)巖典型礦物組合為圖22-8中組合②，以有Mi（微斜長(zhǎng)石）無(wú)Prl（葉臘石）為特征。Ch帶與Bi帶礦物組合明顯不同：Ch帶有Stp（黑硬綠泥石）無(wú)Bi，典型組合為Stp+Ch+Ms+Mi，典型巖石為含Stp板巖；而B(niǎo)i帶則有Bi無(wú)Stp，典型組合為Ms+Bi+Mi+Q，典型巖石為Mi-二云母片巖。（2）長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖綠片巖相長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖主要有變質(zhì)砂巖、變質(zhì)礫巖、變質(zhì)流紋巖等，可用變余結(jié)構(gòu)將它們分開(kāi)。礦物組合與富鉀泥質(zhì)變質(zhì)巖相同（圖22-8組合②），變質(zhì)礦物主要出現(xiàn)在基質(zhì)中。在Bi帶，當(dāng)重結(jié)晶使得變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造不明顯時(shí)，則出現(xiàn)長(zhǎng)英粒巖（二云母-長(zhǎng)英粒巖等）或長(zhǎng)英片巖（二云母-長(zhǎng)英片巖等）。（3）基性變質(zhì)巖綠片巖相基性變質(zhì)巖典型巖石為綠片巖，當(dāng)變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造顯著時(shí)，則視變余結(jié)構(gòu)不同稱為變質(zhì)輝綠巖、變質(zhì)玄武巖等。典型礦物組合為圖22-8組合③。從Ch帶至Bi帶，礦物組合沒(méi)有變化，僅陽(yáng)起石（Act）含鋁量增加。（4）鈣質(zhì)變質(zhì)巖典型礦物組合為圖22-8組合④，這是不純灰?guī)r或泥灰?guī)r組合。若原巖為不純灰?guī)r，則以Cc為主，代表性巖石為Ep（綠簾石）-Tr（透閃石）大理巖；若原巖為泥灰?guī)r，則以鈣硅酸鹽礦物為主，典型巖石為Cc-Ep-Tr粒巖。（5）鎂質(zhì)變質(zhì)巖鎂質(zhì)變質(zhì)巖：鎂質(zhì)變質(zhì)巖出現(xiàn)F端附近礦物組合，無(wú)長(zhǎng)石、石英。綠片巖相典型的鎂質(zhì)變質(zhì)巖為滑石（Tr）片巖、蛇紋石（Ser）片巖或蛇紋巖。2、綠簾角閃巖相（EA）綠簾角閃巖相是綠片巖相與角閃巖相之間過(guò)渡的低級(jí)變質(zhì)相。重結(jié)晶程度比綠片巖相高，但變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造仍較常見(jiàn)。該相以基性變質(zhì)巖中出現(xiàn)Ep+Hb+兩相Pl組合為特征（圖22-9）。共生的兩相斜長(zhǎng)石一相為An0-2的鈉長(zhǎng)石，另一相為An＞20的斜長(zhǎng)石，它們既可以是獨(dú)立的晶體，也可是二者的葉片狀顯微交生體（暈長(zhǎng)石），是斜長(zhǎng)石出溶反應(yīng)的結(jié)果（圖18-2）。過(guò)渡性質(zhì)特別值得注意的是，近年來(lái)在該相基性變質(zhì)相中不斷發(fā)現(xiàn)陽(yáng)起石（Act），Act不僅可呈與普通角閃石（Hb）平衡共生的獨(dú)立晶體，也發(fā)現(xiàn)有Act-Hb葉片狀顯微交生體。不少學(xué)者將其解釋為鈣質(zhì)角閃石（Ca-Am）出溶反應(yīng)的結(jié)果（Miyashiro,1994），而非Act與Hb間的連續(xù)反應(yīng)造成。這樣，綠簾角閃巖相的過(guò)渡性十分明顯：在綠片巖相，斜長(zhǎng)石為An0-2的鈉長(zhǎng)石，鈣質(zhì)角閃石為Act；在角閃巖相，斜長(zhǎng)石為An＞20的斜長(zhǎng)石，鈣質(zhì)角閃石為Hb；而在綠簾角閃巖相，斜長(zhǎng)石既有An0-2的鈉長(zhǎng)石，又有An＞20的斜長(zhǎng)石。鈣質(zhì)角閃石既有Act，又有Hb。正是由于這個(gè)原因，不少學(xué)者不將其作為獨(dú)立的變質(zhì)相。泥質(zhì)巖石綠簾角閃巖相白云母為多硅白云母質(zhì)白云母，但含硅量比綠片巖相低。Ch是鎂綠泥石（Mg-Ch）。圖22-9為中P/T綠簾角閃巖相（Gt帶）ACF、A′KF圖。在不同P/T類型綠簾角閃巖相變質(zhì)巖中，富鋁泥質(zhì)變質(zhì)巖礦物組合隨P/T比不同發(fā)生明顯變化，而其余各化學(xué)類型則無(wú)明顯變化。富鋁泥質(zhì)巖石在巴羅式中P/T變質(zhì)帶，綠簾角閃巖相相當(dāng)于Gt帶（圖18-9），富鋁泥質(zhì)變質(zhì)巖典型組合為圖22-9中組合①、⑤，典型巖石為Ky-Ms-Mg-Ch（鎂綠泥石）片巖（可含硬綠泥石Cld）和Alm-二云母片巖。隨著壓力降低（P/T比降低），Ky會(huì)為Sil、And依次代替（參見(jiàn)圖18-9），Alm（鐵鋁榴石）為Crd（堇青石）代替（圖18-7）。在低P/T型巴肯式變質(zhì)帶，富鋁泥質(zhì)巖出現(xiàn)的不是Gt帶，而是Crd帶，代表性巖石為And-Crd-云母片巖。富鉀泥質(zhì)和長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖綠簾角閃巖相富鉀泥質(zhì)和長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖典型組合為圖22-9組合②，含鉀長(zhǎng)石不含富鋁礦物。典型巖石為Mi-二云母片巖（富鉀泥質(zhì)）和二云母-長(zhǎng)英粒巖或長(zhǎng)英片（麻）巖（長(zhǎng)英質(zhì)）。基性變質(zhì)巖綠簾角閃巖相基性變質(zhì)巖典型組合為圖22-9組合③，以綠簾石-石英與兩相斜長(zhǎng)石和兩相鈣角閃石共生、普通角閃石含Al量較低，單偏光下藍(lán)綠色為特點(diǎn)，典型巖石為綠簾角閃巖。鈣質(zhì)變質(zhì)巖與鎂質(zhì)變質(zhì)巖綠簾角閃巖相鈣質(zhì)變質(zhì)巖典型礦物組合為圖22-9組合④，典型巖石為Ep（綠簾石）-Tr（透閃石）大理巖（原巖為不純灰?guī)r）和Cc-Ep-Tr粒巖（原巖為泥灰?guī)r）。該相鎂質(zhì)變質(zhì)巖代表性巖石仍為Tc（滑石）片巖、Ser（蛇紋石）片巖或蛇紋巖。3、角閃巖相（A）角閃巖相是中級(jí)區(qū)域變質(zhì)相，該相巖石以中溫礦物組合、很少見(jiàn)變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造為特征，以基性變質(zhì)巖中出現(xiàn)Pl(An＞20)+Hb+Q組合為標(biāo)志（圖22-10），白云母已接近理想成分。3、角閃巖相（A）圖22-10為巴羅式中P/T角閃巖相ACF圖和A′KF圖。包括St帶、Ky帶、Sil帶（參見(jiàn)圖18-9）。不同變質(zhì)帶變質(zhì)巖之間，除富鋁泥質(zhì)變質(zhì)巖礦物組合有明顯變化外，其余各化學(xué)類型（富鉀泥質(zhì)、長(zhǎng)英質(zhì)、基性、鈣質(zhì)、鎂質(zhì)）礦物組合無(wú)明顯變化。而在不同P/T類型角閃巖相變質(zhì)巖中，除富鋁泥質(zhì)變質(zhì)巖礦物組合隨P/T比不同而發(fā)生明顯變化外，其余各類巖石的礦物組合也無(wú)明顯變化。（1）、泥質(zhì)變質(zhì)巖圖22-10中P/T角閃巖相ACF、A′KF圖a.St帶；b.Ky帶（無(wú)Sil有Ky）和Sil帶（有Sil無(wú)Ky）（1）、泥質(zhì)變質(zhì)巖在巴羅式中P/T變質(zhì)區(qū)，角閃巖相富鋁泥質(zhì)變質(zhì)巖發(fā)育St帶、Ky帶和Sil帶（圖18-9）。由于熱峰溫度仍在白云母分解反應(yīng)之下，富鋁礦物仍不能與鉀長(zhǎng)石（微斜長(zhǎng)石）共生。富鋁泥質(zhì)變質(zhì)巖典型礦物組合為22-10組合①，St帶典型巖石為St-Alm-二云母片巖，在更富鋁巖石中出現(xiàn)Ky。Ky帶典型巖石為Ky-Alm-二云母片巖，在Fe/Mg比高的巖石中St仍可出現(xiàn)。Sil帶典型巖石為Sil-Alm二云母片巖，無(wú)Ky。St、Ky、Alm在巖石中常呈變斑晶產(chǎn)出，變斑晶中往往有大量基質(zhì)礦物或先成礦物包裹體，出現(xiàn)各種嵌狀變晶結(jié)構(gòu)。（1）、泥質(zhì)變質(zhì)巖由圖18-9可看出，有角閃巖相富鋁泥質(zhì)變質(zhì)巖中，隨著P降低（P/T降低），Ky被Sil乃至And代替。此外，Alm也將漸趨不穩(wěn)定而為Crd（堇青石）代替。因而，在低P/T巴肯式變質(zhì)區(qū)角閃巖相富鋁泥質(zhì)變質(zhì)巖中，出現(xiàn)的不是St帶、Ky帶、Sil帶，而是And帶和Sil帶，典型巖石為And-Crd-二云母片巖（可含St）、Sil-Crd-二云母片巖。（1）、泥質(zhì)變質(zhì)巖角閃巖相富鉀泥質(zhì)變質(zhì)巖典型礦物組合為圖22-10組合②，含微斜長(zhǎng)石Mi而無(wú)富鋁礦物，典型巖石為Mi-二云母片巖。（2）長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖角閃巖相長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖典型礦物組合也為圖22-10組合②，典型巖石為二云母長(zhǎng)英片麻巖。原巖為花崗質(zhì)侵入巖的正片麻巖在變形弱時(shí)可保留變余花崗結(jié)構(gòu)和與圍巖的侵入接觸關(guān)系，可稱為英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、奧長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖、花崗閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖，以突出其原巖。這三類正片麻巖是前寒武紀(jì)片麻巖區(qū)最主要的組成巖石，稱為“TTG巖系”。（3）基性變質(zhì)巖角閃巖相基性變質(zhì)巖典型礦物組合為圖22-10組合③、④，典型巖石為角閃巖。在角閃巖相內(nèi)，隨著T升高，Hb（普通角閃石）含Al量增加，顏色從深藍(lán)綠色變至粽綠色。可含Alm或Di（透輝石），稱為Alm角閃巖（組合③）、Di角閃巖（組合④）。但在低P/T條件下，組合③中Alm不穩(wěn)定，為Cum（鎂鐵閃石）代替，出現(xiàn)Cum角閃巖。在弱應(yīng)變地段，由基性侵入巖變成的正角閃巖可保留原生火成結(jié)構(gòu)和與圍巖的侵入接觸關(guān)系。（4）鈣質(zhì)變質(zhì)巖由于Gro（鈣鋁榴石）的出現(xiàn)，該相泥灰?guī)r組合（圖22-10組合⑤）與不純灰?guī)r組合（圖22-2組合⑥）已彼此區(qū)分開(kāi)，典型巖石分別為Pl-Gro-Di粒巖和Gro-Di大理巖。（5）鎂質(zhì)變質(zhì)巖由于Ser、Tc等低溫鐵鎂礦物為Ant（直閃石）、Cum（鎂鐵閃石）代替（圖22-10），角閃巖相鎂質(zhì)變質(zhì)巖與綠片巖相、綠簾角閃巖相明顯不同，典型巖石為Cum片巖、Ant片巖。4、麻粒巖相（G）（1）概述麻粒巖相（G）是高級(jí)區(qū)域變質(zhì)相，通常T＞700℃，P＞0.3GPa（圖20-9），主要見(jiàn)于早前寒武紀(jì)結(jié)晶地盾，如我國(guó)華北北部?jī)?nèi)蒙—冀東—遼西太古宙麻粒巖帶。麻粒巖相也見(jiàn)于顯生宙造山帶，構(gòu)成造山帶內(nèi)部最熱的部分，通常認(rèn)為代表古老下陸殼和淺層地幔，如我國(guó)大別造山帶核部木子店、黃土嶺一帶（圖22-7）。麻粒巖相多出現(xiàn)在早前寒武紀(jì)地盾區(qū)是一個(gè)事實(shí)，現(xiàn)在還不清楚這是年代古老造成，還是深侵蝕所致，還是兩種原因都有（Blatt&Tracy,1995）。圖22-11中P/T麻粒巖相ACF、A′KF圖a.低溫亞相；b.高溫亞相（1）、概述該相以基性變質(zhì)巖礦物組合中出現(xiàn)Ca-Cpx（鈣質(zhì)單斜輝石）+Opx（斜方輝石）為標(biāo)志。角閃巖相與麻粒巖相相界反應(yīng)為圖20-9反應(yīng)⑧

(Hb+Alm+5Q=7Opx+Pl+H2O）和反應(yīng)：2Hb+5Q=7Opx+Pl+Cpx+2H2O（22-7）這些普通角閃石（Hb）分解反應(yīng)在相當(dāng)大的溫度區(qū)間內(nèi)連續(xù)進(jìn)行（Miyashiro,1994），在連續(xù)反應(yīng)帶含水礦物Hb仍然穩(wěn)定，因而在麻粒巖相低溫部分，基性變質(zhì)巖具有向角閃巖相過(guò)渡的礦物組合如Pl+Hb+Di+Hy+Gt+Q（圖22-11a組合③）。溫度進(jìn)一步升高，Hb將完全消失，因而在麻粒巖相高溫部分，基性變質(zhì)巖具有無(wú)水礦物組合如Pl+Di+Hy+Gt+Q（圖22-11b，組合③）。這樣，麻粒巖相可分為低溫和高溫兩個(gè)亞相（Miyashiro，1994）Eskola（1939）將麻粒巖相定義為一套無(wú)水礦物組合，但實(shí)際上完全無(wú)水麻粒巖相區(qū)域很罕見(jiàn)且很小，廣泛分布的是低溫亞相。（1）、概述泥質(zhì)變質(zhì)巖中角閃巖相與麻粒巖相相界反應(yīng)為Ms（白云母）分解反應(yīng)Ms+Q=Sil+Or（正長(zhǎng)石）+H2O（圖18-9反應(yīng)⑤）。由于該類反應(yīng)，鉀長(zhǎng)石與富鋁礦物（Sil、Gt等）共生，已分不出富鋁組合與富鉀組合，這是麻粒巖相礦物組合的又一特點(diǎn)。這一特點(diǎn)在A′KF圖上的表現(xiàn)為出現(xiàn)鉀長(zhǎng)石—富鋁礦物共生線（圖22-11）。在麻粒巖相低溫部分，Ms分解反應(yīng)導(dǎo)致在泥質(zhì)變質(zhì)巖中出現(xiàn)Sil-Or帶，此時(shí)Bi（黑云母）仍穩(wěn)定。溫度進(jìn)一步升高，Bi也變得不穩(wěn)定，通過(guò)Bi+Sil+Q=Gt+Crd+Or+H2O（圖18-9，反應(yīng)⑥）等反應(yīng)開(kāi)始消失，出現(xiàn)Crd-Gt-Or帶。Bi分解反應(yīng)還可導(dǎo)致泥質(zhì)變質(zhì)巖中出現(xiàn)Hy（紫蘇輝石）：Bi+3Q=3Opx+Or+H2O(22-8)當(dāng)Bi完全消失，在麻粒巖相高溫部分也將出現(xiàn)無(wú)水礦物組合如Sil+Crd+Gt+Or+Pl+Q（圖22-11b，組合①）。（1）、概述該相以基性變質(zhì)巖礦物組合中出現(xiàn)Ca-Cpx（鈣質(zhì)單斜輝石）+Opx（斜方輝石）為標(biāo)志。角閃巖相與麻粒巖相相界反應(yīng)為圖20-9反應(yīng)⑧(Hb+Alm+5Q=7Opx+Pl+H2O）和反應(yīng)：2Hb+5Q=7Opx+Pl+Cpx+2H2O（22-7）這些普通角閃石（Hb）分解反應(yīng)在相當(dāng)大的溫度區(qū)間內(nèi)連續(xù)進(jìn)行（Miyashiro,1994），在連續(xù)反應(yīng)帶含水礦物Hb仍然穩(wěn)定，因而在麻粒巖相低溫部分，基性變質(zhì)巖具有向角閃巖相過(guò)渡的礦物組合如Pl+Hb+Di+Hy+Gt+Q（圖22-11a組合③）。溫度進(jìn)一步升高，Hb將完全消失，因而在麻粒巖相高溫部分，基性變質(zhì)巖具有無(wú)水礦物組合如Pl+Di+Hy+Gt+Q（圖22-11b，組合③）。這樣，麻粒巖相可分為低溫和高溫兩個(gè)亞相（Miyashiro，1994）Eskola（1939）將麻粒巖相定義為一套無(wú)水礦物組合，但實(shí)際上完全無(wú)水麻粒巖相區(qū)域很罕見(jiàn)且很小，廣泛分布的是低溫亞相。（1）、概述泥質(zhì)變質(zhì)巖中角閃巖相與麻粒巖相相界反應(yīng)為Ms（白云母）分解反應(yīng)Ms+Q=Sil+Or（正長(zhǎng)石）+H2O（圖18-9反應(yīng)⑤）。由于該類反應(yīng)，鉀長(zhǎng)石與富鋁礦物（Sil、Gt等）共生，已分不出富鋁組合與富鉀組合，這是麻粒巖相礦物組合的又一特點(diǎn)。這一特點(diǎn)在A′KF圖上的表現(xiàn)為出現(xiàn)鉀長(zhǎng)石—富鋁礦物共生線（圖22-11）。在麻粒巖相低溫部分，Ms分解反應(yīng)導(dǎo)致在泥質(zhì)變質(zhì)巖中出現(xiàn)Sil-Or帶，此時(shí)Bi（黑云母）仍穩(wěn)定。溫度進(jìn)一步升高，Bi也變得不穩(wěn)定，通過(guò)Bi+Sil+Q=Gt+Crd+Or+H2O（圖18-9，反應(yīng)⑥）等反應(yīng)開(kāi)始消失，出現(xiàn)Crd-Gt-Or帶。Bi分解反應(yīng)還可導(dǎo)致泥質(zhì)變質(zhì)巖中出現(xiàn)Hy（紫蘇輝石）：Bi+3Q=3Opx+Or+H2O(22-8)當(dāng)Bi完全消失，在麻粒巖相高溫部分也將出現(xiàn)無(wú)水礦物組合如Sil+Crd+Gt+Or+Pl+Q（圖22-11b，組合①）。（1）、概述麻粒巖相高溫條件，使得它具有一系列獨(dú)特的礦物學(xué)特征：①斜方輝石（Opx）為紫蘇輝石（Hy），與巖漿巖中Hy相比含Al量高，含Al2O3可達(dá)6-10%，有較強(qiáng)的粉紅—淡綠色多色性；②Cpx（單斜輝石）為Ca-Cpx（Di（透輝石）、Aug（普通輝石）等），也含Al2O3，即含Jd分子（NaAlSi2O6）和Ca-Ts（鈣契爾馬克分子，CaAl2Si2O6），與榴輝巖相相比含鈉量較低，Jd/Ca-Ts＜0.5；③Gt是MgAl—FeAl質(zhì)石榴石，Pyr（鎂鋁榴石）分子可達(dá)55%。也含相當(dāng)數(shù)量的Ca，但與榴輝巖相比含鈣量較低，Gro（鈣鋁榴石）分子通常＜20%；④Bi是含Mg、Ti高的紅粽色黑云母，TiO2含量達(dá)5%；⑤Hb是含Ti、Al高的褐色普通角閃石；⑥Q有時(shí)具暗藍(lán)色或藍(lán)灰色；⑦Kf是正長(zhǎng)石（Or），常常是條紋長(zhǎng)石。成分上富Na，含Ab分子可高達(dá)50%；Pl是奧長(zhǎng)石—中長(zhǎng)石，含K，常常是反條紋長(zhǎng)石。有時(shí)長(zhǎng)石呈暗藍(lán)、藍(lán)綠或褐綠色（Miyashiro,1994）；⑧含Ti的副礦物通常是金紅石和鈦鐵礦，只有在鈣質(zhì)巖中才出現(xiàn)榍石；⑨Al2SiO5礦物在中—低P/T下為Sil，高P/T下為Ky。（1）、概述麻粒巖相的高溫退火使得變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造已完全消失。Ms、Bi、Hb分解反應(yīng)導(dǎo)致巖石中片狀、纖狀礦物減少和消失，因而麻粒巖相巖石典型結(jié)構(gòu)為花崗變晶結(jié)構(gòu)（等粒或不等粒），典型構(gòu)造為片麻狀至塊狀構(gòu)造。此外，由于麻粒巖相巖石形成于地下深處高T、P條件下，它們現(xiàn)今出露地表曾經(jīng)歷過(guò)顯著的降溫降壓過(guò)程，因而在麻粒巖相變質(zhì)巖中反應(yīng)結(jié)構(gòu)常見(jiàn)。（1）、概述Harley（1987）對(duì)世界90多個(gè)麻粒巖產(chǎn)地或地體作了總結(jié)，發(fā)現(xiàn)麻粒巖相變質(zhì)作用P-T軌跡有近等溫減壓（ITD）和近等壓冷卻（IBC）兩類，相應(yīng)地有兩類反應(yīng)結(jié)構(gòu)。圖22-12是與IBC軌跡有關(guān)的兩個(gè)反應(yīng)結(jié)構(gòu)實(shí)例。圖22-12a反應(yīng)邊（冠狀體）結(jié)構(gòu)指示巖石中發(fā)生近等壓冷卻反應(yīng)：Opx+Pl→Gt+Cpx+Q

（22-9）圖22-12b出溶結(jié)構(gòu)指示巖石中發(fā)生近等壓冷卻反應(yīng)：高Al-Px→低Al-Px+Gt

（22-10）圖與IBC軌跡有關(guān)的反應(yīng)結(jié)構(gòu)實(shí)例Opx+Pl→Gt+Cpx+Q圖與IBC軌跡有關(guān)的反應(yīng)結(jié)構(gòu)實(shí)例（Harley,1989）高Al-Px→低Al-Px+Gt（2）、麻粒巖相巖石主要類型A、泥質(zhì)變質(zhì)巖中—低P/T麻粒巖相泥質(zhì)變質(zhì)巖典型礦物組合為圖22-11組合①②。低溫亞相（Sil-Or帶）含Bi，典型巖石為Sil-Gt-Or片麻巖（圖22-11a，組合①，可含Bi）、Gt-Bi-Or片麻巖（圖22-11a，組合②）。高溫亞相（Crd-Gt-Or帶）Bi消失，出現(xiàn)Crd（堇青石）、Hy（紫蘇輝石）。典型巖石為Sil-Crd-Gt-Or片麻巖（圖22-11b，組合①）、Hy-Gt-Or片麻巖（圖22-11b，組合②）。主要由Sil、Gt、Q、長(zhǎng)石組成的泥質(zhì)變質(zhì)巖習(xí)慣稱為孔茲巖（khondalite），典型產(chǎn)地為印度Kalahandi，我國(guó)華北北部麻粒巖帶中也有廣泛分布。基性麻粒巖P-T反應(yīng)約束變質(zhì)反應(yīng)曲線引自Harley（1989）。FAGSK0和FAGSK1.5分別為分配系數(shù)K=0和1.5時(shí)，F(xiàn)AGS端元反應(yīng)（2Alm+Gro+3Q=6Fs+3An）平衡曲線（Bohlen,Wall&Boettcher,1983）；1和2分別為典型的石英拉斑玄武巖和橄欖拉斑玄武巖中Gt出現(xiàn)的反應(yīng)曲線（Green&Ringwood,1967），它們劃分麻粒巖為高P/T（高壓）型（HG）、中P/T（中壓）型（MG）和低P/T（低壓）型（LG）；基性麻粒巖P-T反應(yīng)約束OpxAl10、OpxAl15、OpxAl20分別為與Gt共生的Opx（XMg=0.75，以O(shè)=6為準(zhǔn)）中100XAl=10，15，20的等值線；PigMg20、PigMg35、PigMg40分別為Opx+Cpx共生中100Mg/(Mg+Fe)=20，35，40的易變輝石（Pig）低溫限（Lindsley,1983）高P/T泥質(zhì)變質(zhì)巖中不出現(xiàn)Sil而出現(xiàn)Ky+Or共生，這類巖石僅在阿爾卑斯、北阿巴拉契亞和挪威找到（Blatt&Tracy,1995）。高P/T變泥質(zhì)巖Crd-Gt-Or帶不發(fā)育。B、長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖麻粒巖相長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖礦物組合與泥質(zhì)變質(zhì)巖相同，典型礦物組合也為圖22-11組合①和②，但長(zhǎng)石、石英含量高，為各類長(zhǎng)英麻粒巖。低溫部分含Bi，典型巖石為Sil-Gt長(zhǎng)英麻粒巖（圖22-11a，組合①，可含Bi）、Gt-Bi長(zhǎng)英麻粒巖（圖22-11a，組合②）；高溫部分Bi消失，出現(xiàn)Crd（堇青石）、Hy（紫蘇輝石），典型巖石為Sil-Gt-Crd長(zhǎng)英麻粒巖（圖22-11b，組合①）、Hy-Gt長(zhǎng)英麻粒巖（圖22-11b，組合②）。高P/T條件下，Ky代替Sil。B、長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖一些地區(qū)長(zhǎng)英麻粒巖中，長(zhǎng)石、石英是淺灰、灰白色的，因而巖石呈淺色。如德國(guó)薩克森（Saxony）Granulitgebirge地區(qū)（名詞麻粒巖來(lái)源地）、我國(guó)大別山黃土嶺。另一些地區(qū)長(zhǎng)英麻粒巖中長(zhǎng)石、石英是暗色的，因而巖石呈暗色，手標(biāo)本類似于基性變質(zhì)巖。B、長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖最著名的暗色長(zhǎng)英麻粒巖的實(shí)例是印度馬德拉斯州的紫蘇花崗巖（charnockite），這是一種暗色的含Hy、具花崗質(zhì)成分的長(zhǎng)英質(zhì)巖石，通常含少量Gt和Bi，無(wú)富鋁礦物Sil和Crd，石英呈暗藍(lán)色或藍(lán)灰色，長(zhǎng)石為暗藍(lán)、藍(lán)綠或褐綠色。紫蘇花崗巖看來(lái)是花崗質(zhì)或砂質(zhì)巖石經(jīng)麻粒巖相變質(zhì)而成（Miyashiro,1994）。C、基性變質(zhì)巖中P/T麻粒巖相基性變質(zhì)巖典型礦物組合為圖22-11組合③，典型巖石為輝石麻粒巖。低溫亞相含Hb（普通角閃石），典型巖石為Gt-Pl-Hb-二輝石麻粒巖（圖22-11a，組合③）；高溫亞相Hb消失，典型巖石為Gt-Pl-二輝石麻粒巖（圖22-11b，組合③）。C、基性變質(zhì)巖P/T比對(duì)基性麻粒巖礦物共生有很大影響。這是由于第19章提到的麻粒巖相內(nèi)部變質(zhì)反應(yīng)Gt+Cpx+Q=Pl+Cpx（反應(yīng)19-4）造成。這是一個(gè)有平緩正斜率、且在很大P/T區(qū)間內(nèi)連續(xù)進(jìn)行的復(fù)雜的連續(xù)反應(yīng)。P/T比增大，反應(yīng)向左側(cè)進(jìn)行。P/T比降低，反應(yīng)向右側(cè)進(jìn)行。C、基性變質(zhì)巖通常將典型拉斑玄武巖中Gt出現(xiàn)的反應(yīng)線作為該反應(yīng)P/T上限，以上為高P/T型（高壓型）。而將橄欖玄武巖中Gt出現(xiàn)的反應(yīng)線作為其P/T下限，以下為低P/T型（低壓型）。二者之間廣泛的P/T反應(yīng)區(qū)間為中P/T型（中壓型）（圖22-13）。高P/T型基性麻粒巖典型礦物組合為Pl+Gt+Di+Q，典型巖石為Gt-Pl-Di麻粒巖；C、基性變質(zhì)巖低P/T基性麻粒巖巖典型礦物組合為Hb+Pl+Di+Hy+Q(低溫)、Pl+Di+Hy+Q（高溫），典型巖石為Hb-Pl-二輝石麻粒巖、Pl-二輝石麻粒巖。基性麻粒巖成因解釋的一個(gè)普遍問(wèn)題是，它們是真正的變質(zhì)巖，還是火成巖。侵入于下陸殼的地幔派生的玄武質(zhì)或輝長(zhǎng)質(zhì)巖漿也可能從熔體中結(jié)晶出麻粒巖相礦物組合（Blatt&Tracy,1995）。D、鈣質(zhì)變質(zhì)巖麻粒巖相鈣質(zhì)變質(zhì)巖典型礦物組合為圖22-11組合④，通常無(wú)Wo（硅灰石）、Gro（鈣鋁榴石），典型巖石為Cc-Pl-Di粒巖（原巖為泥灰?guī)r）和Pl-Di大理巖（原巖為不純灰?guī)r）。Pl常為方柱石交代，Di常退變?yōu)镠b。E、鎂質(zhì)變質(zhì)巖麻粒巖相鎂質(zhì)變質(zhì)巖典型巖石為二輝石巖、尖晶石-二輝橄欖巖。三．高P/T區(qū)域變質(zhì)巖高P/T區(qū)域變質(zhì)巖產(chǎn)于海溝帶和大陸碰撞帶，是地殼俯沖的標(biāo)志，有很重要的構(gòu)造意義。典型的高P/T變質(zhì)相系列為Z→LA→BS→E。在一些過(guò)渡型高P/T變質(zhì)區(qū)，如日本Sanbagawa（三波川），出現(xiàn)BS→EA→角閃巖相系列。LA（硬柱石-鈉長(zhǎng)石-綠泥石相）、BS（藍(lán)片巖相）和E（榴輝巖相）是高P/T變質(zhì)地體特有的三個(gè)變質(zhì)相（圖18-9）。1、硬柱石-鈉長(zhǎng)石-綠泥石相（LA）該相位于沸石相與藍(lán)片巖相之間，僅代表一個(gè)小的P-T范圍：P≈0.3-0.4Gpa，T≈150-300℃（圖18-9），以Lw+Ab+Ch組合為特征，無(wú)沸石相特征礦物L(fēng)m（濁沸石），代之以Lw（硬柱石），也無(wú)藍(lán)片巖相特征礦物Gl（藍(lán)閃石），代之以Ab+Ch。然而可出現(xiàn)葡萄石-綠纖石相特征礦物Pu（綠纖石）。因而該相多作為葡萄石-綠纖石相的高壓部分，而不處理為一個(gè)獨(dú)立的變質(zhì)相。1、硬柱石-鈉長(zhǎng)石-綠泥石相（LA）該相變質(zhì)巖僅在新西蘭南島、美國(guó)加州和南意大利Calabria等少數(shù)幾個(gè)地區(qū)找到。在新西蘭南島上Wakatipu地區(qū)，變質(zhì)火山巖和變質(zhì)泥質(zhì)巖硬柱石-鈉長(zhǎng)石-綠泥石相典型礦物組合為Q+Ab+Lw+Pu+Ms+Ch。在美國(guó)加州PachecoPass地區(qū)Franciscan雜巖變質(zhì)硬砂巖中，L角閃巖相典型礦物組合為Q+Ab+Lw+Ch+Cc（Miyashiro,1994）。2、藍(lán)片巖相（BS）藍(lán)片巖相巖石是分布最廣的高壓低溫變質(zhì)巖，由洋殼和海溝沉積物俯沖變質(zhì)形成，是識(shí)別古海溝帶的標(biāo)志。其原巖為洋殼基性—超基性巖、深海鈣、硅、泥質(zhì)沉積物和海溝濁積巖。2、藍(lán)片巖相（BS）藍(lán)片巖相特征礦物是藍(lán)閃石類鈉質(zhì)角閃石，包括藍(lán)閃石（Gl）Na2(Mg,Fe)3Al2[Si8O22](OH)2、青鋁閃石（Crs）Na2(Mg,Fe)3(Al,Fe3+)2[Si8O22](OH)2(在Leakeetal.(1997)的角閃石分類中，青鋁閃石稱為“鎂質(zhì)藍(lán)閃石”)和鎂鈉閃石（Mg-Rie）Na2(Mg,Fe)3Fe3+2

[Si8O22](OH)2)它們構(gòu)成Al-Fe3+連續(xù)類質(zhì)同象系列，常統(tǒng)稱為藍(lán)閃石。藍(lán)閃石廣泛出現(xiàn)在藍(lán)片巖相許多巖石（包括泥質(zhì)、長(zhǎng)英質(zhì)、鈣質(zhì)、基性）中。藍(lán)閃石在手標(biāo)本上呈藍(lán)黑色，薄片中呈天藍(lán)色，藍(lán)閃石的存在使巖石帶藍(lán)色，因而含藍(lán)閃石的片巖統(tǒng)稱為藍(lán)片巖，相應(yīng)的變質(zhì)相稱為藍(lán)片巖相。2、藍(lán)片巖相（BS）圖22-14藍(lán)片巖相典型巖石（Turner,1981）A.石英-硬柱石-青鋁閃石片巖；B.硬柱石-綠泥石-綠簾石片巖；C.硬玉-藍(lán)閃石-鈉長(zhǎng)石片巖，d=2mm2、藍(lán)片巖相（BS）由于低溫，重結(jié)晶不徹底，藍(lán)片巖相巖石變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)育，如變余碎屑結(jié)構(gòu)，變余輝長(zhǎng)—輝綠結(jié)構(gòu)、變余層理構(gòu)造（圖22-14）、變余枕狀構(gòu)造等。由于俯沖帶強(qiáng)烈的構(gòu)造變形，巖石構(gòu)造面理發(fā)育，有的地段可以出現(xiàn)構(gòu)造混雜現(xiàn)象，形成混雜巖（melange）。如圖20-9，以Lw（硬柱石）分解反應(yīng)為界，藍(lán)片巖相分為兩個(gè)亞相：硬柱石-藍(lán)片巖相（Lw-BS）和綠簾石-藍(lán)片巖相（Ep-BS）。各亞相ACF、AFM圖見(jiàn)圖22-15。硬柱石-藍(lán)片巖相（Lw-BS）硬柱石-藍(lán)片巖相（Lw-BS）以往稱作“藍(lán)閃石-硬柱石片巖相”（Turner,1981）。典型地區(qū)為美國(guó)加州Franciscan雜巖區(qū)（圖22-6），又稱作Franciscan型。特征礦物組合為Na-Am（鈉質(zhì)角閃石）+Lw+Ab（或Jd），可含Pu（綠纖石）但無(wú)Ep。Na-Am是Gl（藍(lán)閃石）和Crs（青鋁閃石）（圖22-14）。綠簾石-藍(lán)片巖相（Ep-BS）綠簾石-藍(lán)片巖相（Ep-BS）又稱為“藍(lán)閃石-綠片巖相”（Winkler,1976；董申保等，1986）。相當(dāng)于Raymond（1995）的高P/T綠片巖相。與Lw-藍(lán)片巖相比，相對(duì)低壓高溫。特征礦物組合為Na-Am+Ep+Ab，無(wú)Lw（硬柱石）、Jd（硬玉）和Pu（綠纖石）。Na-Am是Crs（青鋁閃石）和Mg-Rie（鎂鈉閃石），罕見(jiàn)Gl（藍(lán)閃石），可含鈣質(zhì)角閃石Act（陽(yáng)起石），具有藍(lán)片巖相與綠片巖相過(guò)渡性質(zhì)。典型地區(qū)為日本三波川和我國(guó)大別山（圖22-7），可稱為三波川型或大別型。3、榴輝巖相（E）榴輝巖相（E）是一個(gè)高壓（P＞1GPa）變質(zhì)相（圖18-9），以典型巖石榴輝巖而得名。榴輝巖是主要由紅—紅棕色石榴石（Gt）和草綠色綠輝石（Omp）組成的高壓基性變質(zhì)巖，可含Ky、Q，但無(wú)Pl。Gt是Alm-Pyr-Gro的成分復(fù)雜固溶體。綠輝石是Di-Ca-Ts（鈣契爾馬克分子）-Jd-Ac（錐輝石）的成分復(fù)雜的Cpx。榴輝巖的形成與高P/T基性麻粒巖（Pl-Gt-Cpx麻粒巖）有關(guān)。隨著壓力增加，高P/T基性麻粒巖中Pl將發(fā)生分解：

NaAlSi3O8→NaAlSi2O6+SiO2

（18-1）

AbJdQ

CaAl2Si2O8→Ca3Al2Si3O12+2Al2SiO5(22-11)AnGroKy反應(yīng)導(dǎo)致Pl消失，產(chǎn)生的Jd分子進(jìn)入Cpx，形成Omp。Ca-Ts分子則主要進(jìn)入Gt：

大別山含金剛石柯石英榴輝巖的變質(zhì)作用P-T-t軌跡a.前榴輝巖階段，石榴石晶粒中有簾石及石英、凍藍(lán)閃石等包裹物；b.綠簾藍(lán)片巖相（EBS）退變質(zhì)形成的鈉質(zhì)角閃石變斑晶中含石榴石晶粒殘余；c.綠簾藍(lán)片巖相綠簾石變斑晶中包裹了早期石榴石和綠輝石；d.柯石英包裹于石榴石中；e.菱鎂礦退變質(zhì)形成兩層白云石環(huán)邊；f.角閃巖相退變質(zhì)（AM），石榴石周緣具角閃石+斜長(zhǎng)石冠狀體，綠輝石周緣出現(xiàn)指紋狀交生鈉長(zhǎng)石和角閃石后成合晶第三節(jié)、混合巖一．混合巖的一般特點(diǎn)混合巖化作用是變質(zhì)作用向巖漿作用過(guò)渡的類型，這決定了混合巖具有介于變質(zhì)巖和巖漿巖之間的地質(zhì)學(xué)、巖石學(xué)特征。（1）大面積分布在前寒武紀(jì)地盾區(qū)和顯生宙島弧帶、大碰撞帶、大陸拉張帶低—中P/T區(qū)域變質(zhì)區(qū)，與中、高級(jí)區(qū)域變質(zhì)巖及花崗巖類深成侵入體共生和相互過(guò)渡（圖22-19）。一、混合巖的一般特點(diǎn)（2）混合巖由基體（substrate）和脈體（veinmaterial）兩個(gè)基本組成部分組成。基體是角閃巖相或麻粒巖相變質(zhì)巖，代表混合巖原巖，但或多或少受到改造，又稱為古成體（paleosome）。脈體是長(zhǎng)英質(zhì)或花崗質(zhì)物質(zhì)，代表混合巖中新生的部分，又稱為新成體（neosome）。通常脈體具有暗色礦物聚集而成的壁或幫，稱為暗色體（melanosome），相應(yīng)地將主體淺色長(zhǎng)英質(zhì)部分稱為淺色體（leucosome）（Mehnert，1968）。與淺色體和暗色體相比，基體（古成體）具中間色調(diào)，又稱為中色體（mesosome）（Johannes，1983）。隨著混合巖化程度增強(qiáng)，新成體含量增多，古成體改造增強(qiáng)，逐漸過(guò)渡為片麻狀花崗巖（混合花崗巖或深熔花崗巖）。如果把新成體看作部分熔融產(chǎn)生的熔體（通常也是這樣），則新成體含量就是通常所說(shuō)的熔體分?jǐn)?shù)或熔體百分?jǐn)?shù)。研究表明，當(dāng)其超過(guò)臨界熔體分?jǐn)?shù)CMF（40±10%）時(shí)，巖石系統(tǒng)流變學(xué)性質(zhì)將從固態(tài)行為向液態(tài)行為轉(zhuǎn)化，這意味著從變質(zhì)作用進(jìn)入到巖漿作用范疇。一、混合巖的一般特點(diǎn)（3）在化學(xué)成分上，淺色體為長(zhǎng)英質(zhì)的，常具有Q-Ab-Or系統(tǒng)共結(jié)點(diǎn)或同結(jié)線成分（圖22-20），說(shuō)明它們是部分熔融產(chǎn)物。古成體可包括泥質(zhì)、長(zhǎng)英質(zhì)、鈣質(zhì)、基性、鎂質(zhì)等各種化學(xué)類型變質(zhì)巖。但以長(zhǎng)英質(zhì)片麻巖最常見(jiàn)。即使是長(zhǎng)英質(zhì)片麻巖，其成分也往往偏離同結(jié)線。在相同混合巖化條件下，泥質(zhì)、長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖比基性變質(zhì)巖明顯易受混合改造（易熔），而鈣質(zhì)、鎂質(zhì)變質(zhì)巖一般不受混合巖化影響（抗熔）。一、混合巖的一般特點(diǎn)（4）在結(jié)構(gòu)方面，古成體具鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)等變晶結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)，往往強(qiáng)面理化。新成體和片麻狀花崗巖通常具半自形粒狀結(jié)構(gòu)等熔體結(jié)晶結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)，定向性較古成體弱。普遍發(fā)育交代結(jié)構(gòu)是混合巖結(jié)構(gòu)的明顯特點(diǎn)。隨著混合巖化增強(qiáng)，交代結(jié)構(gòu)趨于更發(fā)育。研究表明，混合巖中交代結(jié)構(gòu)常常是部分熔融的結(jié)構(gòu)證據(jù)：古成體中交代結(jié)構(gòu)往往是部分熔融結(jié)構(gòu)（圖22-21，a，b），而新成體和片麻狀花崗巖中的交代結(jié)構(gòu)往往是熔融殘留結(jié)構(gòu)（圖22-21，c，d）。一、混合巖的一般特點(diǎn)（5）基體與脈體的空間排布方式?jīng)Q定了混合巖構(gòu)造特點(diǎn)。Mehnert（1968）將混合巖按構(gòu)造分為角礫狀（基體呈角礫狀）、網(wǎng)狀（脈體呈網(wǎng)狀）、碎塊狀（基體呈碎塊狀）、細(xì)脈狀（脈體呈細(xì)脈狀）、條帶狀、香腸狀（脈體呈香腸狀）、褶皺狀、腸狀（脈體呈腸狀）、眼球狀（脈體呈眼球狀）、斑塊狀（暗色礦物集合體（改造了的基體）呈黑色斑塊分布于脈體中）。析離狀（暗色礦物集合體