9.埋藏變質作用
又稱埋深變質作用,也有人稱靜力變質作用、負荷變質作用或地熱變質作用。埋深變質作用與岩漿侵入作用和造山應力作用都無明顯關係,它是地槽沉積物及火山沉積物隨著埋藏深度的變化而引起的一種變質作用,岩石一般缺乏片理。形成溫度較低,最高可能為400℃~450℃,壓力較高。埋深變質作用一方麵解釋了含有沸石類礦物的變質岩,另一方麵解釋了含硬柱石、藍閃石的變質岩,這兩類變質岩是在相近的低溫條件下形成,但是它們在壓力上有較大差別。經常伴生榴輝岩(C型)、蛇紋岩或蛇綠岩。未見有混合岩,同構造期花崗岩很不發育。關於埋深變質作用的成因,有造陸運動下沉說、洋槽沿俯衝帶下沉說和大斷裂造成的下沉說等。
10.洋底變質作用
指大洋中脊附近的變質作用。在大洋中脊下部的熱流具有較高的速率,並隨深度而快速增加,使原有的基性岩(玄武岩、輝長岩等)變質。以後由於洋底擴張,不斷產生側向移動,使這些變質岩移至正常的大洋盆中。
變質的基性岩,一般不具片理,基本保留原有結構,其變質相主要是沸石相和綠片岩相。根據對大西洋、太平洋和印度洋底樣品研究,變質岩中的礦物共生組合,常隨深度而變化,其順序為黝簾石→葡萄石+陽起石→綠片岩相,葡萄石—綠纖石相組合缺失,說明大洋中脊玄武岩變質時比許多大陸上蛇綠岩的地熱梯度高。區域變質作用按壓力類型分為低、中、高3個類型和兩個過渡類型,具有一定的溫度—壓力梯度,並與一定的地質環境有密切關係。20世紀80年代,中國岩石學家董申保等把中國的區域變質作用分為主要類型、基礎類型和輔助類型。主要類型有:
①埋深變質作用:包括濁沸石相、葡萄石—綠纖石相型(淺到中等深度型)和藍閃石—硬柱石片岩相型(高壓相係型)兩個基礎類型;②區域低溫動力變質作用:包括低綠片岩相(千枚岩)型和綠片岩相(有時可出現藍閃綠片岩相)型兩個基礎類型;③區域動力熱流變質作用:包括中壓相係和低壓相係型兩個基礎類型;④區域中高溫變質作用:包括麻粒岩相型和角閃岩相型兩個基礎類型。輔助類型包括蓋層變質作用和斷陷變質作用。
地殼演化
沉積岩和岩漿岩可以通過變質作用形成火山岩,均受當時當地的原岩建造、大地構造、環境和熱流強度等綜合控製,而這些又受地殼演化、特別是地殼和地幔相互作用的影響。變質作用類型的時空分布常顯示旋回性和不可逆變化,它是地殼演化中地質旋回的一種表現,稱變質旋回,在中國、前蘇聯和歐洲地區都有相似的特點。
太古旋回(早期變質旋回),主要以矽鋁殼的垂向加厚和側向增長為特征,熱流值偏高,分布廣而基本均勻,與此相聯係的是大麵積單向變質的區域中、高溫變質作用的出現。
元古旋回,早元古期出現陸台和地槽體係,前者穩定,後者成為活動帶。這一旋回的早期熱流值較高,晚期變弱,除少數地區主要發育區域動力熱流變質作用外,多數由兩種變質作用類型所組成,早期是區域動力熱流變質作用,晚期是區域低溫動力變質作用。元古旋回晚期在有些地區開始出現埋深變質作用的藍閃綠片岩相,它常與綠片岩相共生,其原岩形成環境屬於受深斷裂控製的深海槽,認為是由於地殼下部的地幔折斷、下沉而引起的大陸俯衝作用的結果。
顯生旋回,高熱流值更加收斂,往往表現為大麵積的綠片岩相帶,而角閃岩相帶僅局部出現。個別地區出現有雙變質帶,表現為高壓相係的藍閃石——硬柱石片岩相變質作用,與低壓相係的區域動力熱流變質作用或區域低溫動力變質作用與區域動力熱流變質作用成對出現。