變質相系

變質相系[1]（metamorphic facies series）簡稱相系（facies series）。在一個變質地區內反映溫度和壓力之間變化特徵的一系列變質相，稱為變質相系。這一概變質相系的分類念首先由都城秋穗於1961年提出。他根據地熱梯度的變化範圍劃分為低壓、中壓和高壓3個壓力類型。並把不同的變質相系與一定的大地構造環境相聯繫。他認為一個變質地區內,由於溫度和壓力的變化範圍較大，往往需要用一系列變質相來表示。不同變質地區可具有不同的變質相系，反映不同變質地區的地熱梯度有所不同，它們與當時的大地構造環境有密切關係。

定義

　在同一變質作用類型下形成、並能反映某一變質地帶特有的地熱梯度的一系列變質相的總稱。一個變質相代表一定的溫度和壓力範圍，然而一個變質地體（或變質活動帶）內溫度和壓力的變化範圍往往很寬，不是某一變質相所能概括，需要由一系列的變質相來表示。地熱梯度是指溫度從地表開始隨深度的遞增率，以℃／公里表示。地熱梯度代表與前進變質作用有關的地殼熱狀況，地殼的不同部分地熱梯度是不一樣的。根據一個變質地體中出現的變質相系，可以推測地質歷史上存在的地熱梯度，從而推斷變質作用發生的大地構造環境。在一般情況下，深度和壓力成正相關關係，所以地熱梯度能近似地給出達到某一溫度所需的壓力。

分類

變質相系可分為3個基本類型：①低壓型（紅柱石-夕線石型），以泥質變質岩中出現紅柱石、夕線石、堇青石為待征，藍晶石不出現。平均地熱梯度大於25℃／公里。因達到一定溫度所需深度較淺即岩壓較低，故稱低壓型。低壓相系可出現:濁沸石相→葡萄石-綠纖石相→綠片岩相→角閃岩相→麻粒岩相等前進變質相系列。②中壓型（藍晶石-夕線石型）,以泥質變質岩中出現藍晶石、夕線石為特徵。平均地熱梯度約20℃／公里。紅柱石、堇青石、藍閃石不出現，十字石普遍，鐵鋁榴石在中高級變質岩中出現。中壓相系可出現濁沸石相→葡萄石－綠纖石相→綠片岩相→綠簾角閃岩相→角閃岩相→麻粒岩相等前進變質相系列。③高壓型（硬玉－藍閃石型），以硬玉和石英組合代替鈉長石為特徵。形成的地熱梯度約10℃／公里或更低。硬柱石、綠纖石是常見礦物，藍晶石穩定，而紅柱石、夕線石、堇青石等不出現。高壓相系可出現葡萄石－綠纖石相→藍片岩相→綠簾角閃岩相→角閃岩相等前進變質相系列。有些地區可出現榴輝岩相，但不出現麻粒岩相。
地熱梯度的變化範圍很大,在上述3個基本類型之間尚有許多過渡類型，在過渡型的相系中礦物組合也具有過渡的特點，例如在低壓相系的岩石中出現十字石時應屬低壓過渡型，在中壓相系的岩石中出現藍閃石或硬柱石時則屬高壓過渡型。
這3種類型相系的地熱梯度,可以根據圖中的地熱梯度曲線加以標定。從圖中可以看出，不同變質相系的地熱梯度曲線有著不同的斜率。

變質相系

變質相系的劃分不能單純地依靠少數幾種指示礦物，因為它們的出現還受原岩成分的控制。其他對壓力具敏感反應的礦物也可作為相系劃分的依據。例如，矽灰石出現於低壓相系;基性變質岩中富含鈉和鋁的角閃石,單斜輝石見於高壓相系；矽白雲母是高壓低溫變質作用的標誌。

參考書目

　都城秋穗著，周雲生譯：《變質作用與變質帶》，地質出版社，北京，1979。(A.Miyashiro, Metamorphism and Metamorphic Belts, George　Allen　and　Unwin,London,1973.)
　P.C.England　and　A. B. Thompson,　Pressure-temperatureTime Paths of Regional MetamorphismⅠ,Ⅱ.,Journal of Petrology,Vol. 265, Part 4., 1984.

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