变质作用的地质分类

变质作用有不同的规模和广泛的地质背景。根据其规模，可分为局部变质作用和区域变质作用两大类（Маракушев，1993；Raymond，2002）。

（一）局部变质作用（local metamorphism）

局部变质作用是分布局限（Raymond，2002，其体积小于100km³）的变质作用。它局限分布在一个具体的地质构造（断裂带、接触带等），往往一个因素起主导作用。在局部变质地区可清楚观察到变质岩与未变质岩石的渐变过渡。具体可分为四类：

◎接触－热变质作用（contact－thermal metamorphism）：是分布在侵入体与围岩接触带，主要由岩浆热而导致的变质作用。主要控制因素为温度，主要变质机制为重结晶，具有很低P/T比。在特殊情况下发生的火山岩捕虏体和火山岩接触带特别高温条件下的接触－热变质称为高热变质作用（pyrometamorphism）。

◎动力变质作用（dynamic metamorphism）：是分布在断裂带，在构造作用下导致的变质作用。主要控制因素为偏应力，主要变质机制为变形（脆性变形和韧性变形）及动态重结晶。可与不同的区域变质伴生，具有高至低P/T比，但通常P/T比较高。

◎冲击变质作用（impact metamorphism）：是分布在陨石坑附近，在陨石冲击地表的强大冲击波作用下产生的变质作用。瞬时的高压、高温条件是其控制因素。变形和伴随的部分熔融是其主要的变质机制。

◎交代变质作用（metasomatic metamorphism）：是指局限分布于侵入体接触带及其附近和火山喷气活动区，主要由岩浆热液引起的异化学变质作用。变质作用因素主要为流体中的活动组分化学位（或浓度）。变质作用机制主要为交代作用（扩散交代和渗透交代）。交代变质作用不仅改变岩石矿物成分、结构构造，而且使岩石总化学成分（除挥发分外）也发生变化。交代变质作用与金属矿床关系密切，常产在热液矿脉两侧，所以又称为围岩蚀变（country rock alteration）。分布在侵入体接触带的交代变质作用又称为接触－交代变质作用（contact－metasomatic metamorphism）。

（二）区域变质作用（regional metamorphism）

区域变质作用是在岩石圈范围规模巨大（Raymond，2002，其体积大于数千立方千米）的变质作用。其变质因素复杂，往往是温度、压力、偏应力和流体综合作用，P/T比范围很大，高、中、低、很低都有。其变质机制也多样，主要是重结晶和变形，有时还伴有明显的交代和部分熔融。在区域变质地区，很难找到变质岩与未变质岩石的界线。区域变质作用地质环境多样，可发生在大陆地壳、大洋地壳甚至发生在岩石圈地幔中（Mason，1990；Miyashiro，1994）。区域变质作用可划分为四种地质类型。

◎ 造山变质作用（orogenic metamorphism）：是大规模分布在前寒武纪结晶基底和显生宙造山带的变质作用，与造山作用有密切的成因联系。面积达数百至数千平方千米。在前寒武纪结晶基底呈面状，在显生宙造山带呈带状分布。不仅温度、压力，而且偏应力都是其重要的变质因素，主要变质机制为重结晶和变形，形成的岩石常显示面、线理，因而又称为区域动热变质作用（regional dynamothermal metamorphism）。它是区域变质最常见的类型，因而常常称其为区域变质作用。造山变质作用或区域变质具有范围宽广的P/T比范围，据此可分为高P/T、中P/T和低P/T区域变质类型，P/T比与构造环境密切相关：高P/T型见于俯冲带和碰撞带，中－低P/T型见于岛弧、大陆拉张带、大陆碰撞带和前寒武纪结晶基底。

◎洋底变质作用（ocean floor metamorphism）：是洋壳岩石在大洋中脊附近上升热流和海水作用下产生的规模巨大的变质作用。温度和流体（海水）中活动组分化学位（或浓度）是主要的变质因素。P/T比很低。变质作用机制是重结晶作用并伴随有交代作用，岩石的面、线理不发育。洋底变质不仅使岩石矿物成分、结构构造发生变化，也可导致岩石化学成分变化，因而是区域规模的异化学变质作用。典型的洋底变质岩为绿岩，是一种主要由钠长石、绿帘石、阳起石和绿泥石组成的绿色块状区域变质岩。

◎埋藏变质作用（burial metamorphism）：是无明显变形的大规模很低级（很低温）的变质作用。它通常出现在区域变质（造山变质）和洋底变质的很低级部分，或独立出现在强烈坳陷的盆地沉积的底部，P/T比变化范围很大。埋藏变质作用是变质作用向成岩作用过渡的类型，形成的岩石无明显面、线理，重结晶作用不完全，原岩结构构造多有残留。

埋藏变质作用和洋底变质作用形成的岩石均无明显变形特征，说明变质作用过程中无偏应力参与，这类变质作用又称为区域静力变质作用（regional static metamorphism）。

◎混合岩化作用（migmatization）：是高级区域变质（造山变质）伴随的部分熔融产生的低熔物质（新成体）与变质岩（古成体）混合形成混合岩的大规模变质作用。它是变质作用向岩浆作用过渡的类型，又称为超变质作用（ultrametamorphism）。

【中国大陆科学钻探工程】

中国大陆科学钻探（CCSD）工程是国家重大科学工程，于2001年4月18日在江苏省东海县安峰镇毛北村北侧破土动工，2005年3月钻探工程结束，井深达到5158m，是目前世界第三、亚洲第一深井。钻井在地质上位于华北板块与扬子板块之间的大别－苏鲁超高压变质带上，这是世界上规模最大的超高压变质带，是国内外地质学家公认的研究板块汇聚边界深部动力学的最佳场所。该工程不仅是中国钻探技术发展的新里程碑。而且在巨量物质深俯冲、超高压深俯冲与折返的精确定年、超高压岩石的原岩形成背景、上地幔流变学、地幔特殊新矿物发现、地下流体异常及地下微生物发现等方面都取得了重要进展（许志琴等，2005），使我国超高压变质带和地幔物质研究达到国际先进水平。