③形成折返过程及其构造动力学意义 ④中国高压、超高压变质研究问题思考 • 原生组成及性质：外来、原生 • 形成深度 • 形成过程 • 折返过程 • 形成时代
7. P-T-t轨迹的类型及意义
①依据轨迹演化的主导方向分为: • 顺时针型：先加载后加热 • 逆时针型：先加热后加载 ②依据温度、压力变化的相对速率分为： • 降压冷却型 • 等压冷却型 • 等温降压型
②变质特征
• • • • • • 以沸石相、绿片岩相为主，低角闪岩相次之 退变质明显 变质岩不具有定向组构、原生结构构造特征保留 玄武岩变质为细碧岩 辉长岩变质为绿片岩、低角闪岩相 蛇绿岩的变质：洋盆形成变质；就位变质改造
三、俯冲带区域变质作用
1. 地质背景和变质作用条件
区域变质作用按压力类型可划分 ： 变质作用的压力类型与大地构造环境密切相关，不同 压力类型会出现不同的压力指示矿物（组合）。 • 低压型：地温梯度＞30℃/km，也称红柱石－夕线石型。 • 中压型：地温梯度20℃/km左右，也称蓝晶石－夕线石型； • 高压型：地温梯度10℃/km左右，也称蓝闪石－硬玉型； • 超高压型：柯石英>2.9Gpa 金刚石>4Gpa
3.俯冲带变质作用与板块构造
① 一般情况下的双变质带发育，可以判断有无板 块俯冲运动 ②当俯冲速度太慢则不能产生高压变质，中压变质 全取代。 ③俯冲速度、双变质带可以清晰判断洋盆规模，在 排除俯冲速度的情况下判断俯冲边界、板块边 界。
四、碰撞带的区域变质作用
1.特点
①碰撞带区域变质作用复杂； ②低压型－中压型是其主要变质作用类型； ③造山带变质作用 • 地壳的纵向、横向增生过程和加厚过程； • 弥散性的变形作用 • 岩浆作用 • 热作用
3.大别高压、超高压变质岩研究
• 1989年，柯石英发现 • 1992，徐树桐 • 大陆超深钻计划
4.造山作用过程中的P-T-t轨迹
①造山的动态过程 ②变质带的时间断面静态 ③变质作用的动态研究 • 矿物共生组合 • 温压 • 形成时间
5.关于高压、超高压变质作用及其变质岩的形成、 抬升机制问题
①俯冲碰撞产物 ②快速下降与快速上升 ③拆、返机制
二、裂谷－洋底的区域变质作用
1.大陆裂谷的变质作用
主要表现在下地壳，是由麻粒岩、高压麻粒岩研究所 获得的信息提供的。
2.裂谷－洋底的区域变质作用
• 1966年以前，对变质作用的认识局限于大陆造山带 • 1966年之后，随着对大洋钻探物质的发现，大洋存在变质 作用。 ①洋底变质作用发生的地质背景 • 拉张、低压 • 高热 • 热衰变 • 热水循环
会聚板块边界的变质作用： A表层变质作用。 B 300℃，600℃，1100℃时的等温线
2.双变质带
又称成对变质带。板块说认为，两个板块相撞，在俯冲一侧 的上面和仰冲一侧的下面，或者说在海沟的靠陆一侧，由于海沟 热流温度较低，带着冷岩石俯冲，再加上下冲的压力很大，常常 形成以蓝闪石片岩为代表的蓝片岩带（其中杂有大量玄武岩和蛇 纹质岩石），称为高压低温变质带。在仰冲板块的一侧（相当岛 弧或大陆边缘的火山岩带），其下俯冲带因摩擦熔化消失，导致 岩浆的形成、侵入或喷出，并常在侵入岩的接触带上形成低压高 温变质带，也就是常见的接触变质带。双变质带被认为是板块聚 合或板块俯冲带的典型标志。 ① 特征 • 俯冲带冷板块使海沟区的地温梯度降低。 • 俯冲带的温压应变作用 ② 变质带的结构和分带性 • 高压带不对称：变质程度、温度向陆增加；变质重结晶年龄向陆 变老 • 低压带较对称：变质程度自热轴向两侧逆降 典型实例： • 日本；美国加利福尼亚、弗朗西斯科
板块构造与变质作用
3.区域变质作用与构造作用的关系
板块活动与变质作用之间有着紧密的联系。在分离 型板块边界的洋脊轴部附近，由于岩浆不断上涌形成新 的洋壳，因而具有较高的地热梯度及热液作用，使先形 成的洋壳岩石发生中 — 低级变质作用，并随海底扩张分 布于整个洋底，都成秋穗（ 1971 ）称之为“洋底变质作 用”。在平错型板块边界，则主要为动力变质作用。例 如圣安德烈斯转换断层就发育一条宽达几公里的动力变 质岩带。接触变质作用常常与板块活动引起的岩浆作用 伴随。但变质作用中最主要的还是区域变质作用，这种 变质作用与汇聚型板块边界的活动关系密切。
第七章
板块构造与变质作用
一、构造作用与变质作用的关系
1.变质作用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• • • • • 接触热变质作用 动力变质作用 区域变质作用 埋藏变质作用 海底变质作用
2.广义的动力变质作用（区域变质作用、动力变 质作用）
• 区域性、普遍性和分带性； • 区域变质作用的程度与地层层系无关，而随构造应变的温 度和深度的增加而增加； • 变质带的划分主要依据一定时间内由变质矿物的共生组合 关系所确定的变质相系的空间分布，决定于温度和压力。
温度、压力对变质相的作用
6.关于高压、超高压变质岩带研究
①形成条件 • 超高压>2.5Gpa • 压力急剧增加，而温度上升缓慢；正常地温梯度20℃/Km，不可 能形成；地温梯度极低5～8 ℃/Km才可能发生。 • 在几乎等温环 境中快速降压，超高压矿物才可能得以保存并剥 露于地表 柯石英－退变石英 金刚石－退变石墨 ②可能形成的环境 • 地球深部（金刚石）－与金伯利岩有关 • 陨石碰撞－柯石英（未发现金刚石） • 大洋板块俯冲 100Km深度以下可形成柯石英：榴辉岩 • 陆－陆碰撞 • 大陆俯冲
2.变质带－某一时期断面变质相的时空分布
一般区域变质作用的分带性： • 以碰撞缝合带为界线 • 区域变质的平行分带性 • 以造山带根部为中心，对称分带性：扇状对称型；逆冲叠 瓦型
五、关于高压、超高压 变质作用
1. 意义 2. 折返的构造动力学过程
①成因： • 洋壳俯冲； • 陆壳俯冲。 ②深度的推算 ③形成的物质状态 ④形成－剥露机制