区域变质带和变质相的划分

7.4.3.1 变质带
在变质岩地区出现的因变质程度不同而造成的变质岩分带现象，称为变质带或变质程度带。
G.Barrow（1893）将变质泥质岩类分成六个变质带（称为巴罗带）：①绿泥石带；②黑云母带；③铁铝榴石带；④十字石带；⑤蓝晶石带；⑥矽线石带。四川丹巴附近的沉积-中酸性火山岩系也具巴罗型变质带。

表7.34 变质岩的结构与构造特征

变质岩分带现象常代表了变质程度由浅至深的空间分布特点，因此一般称之为“渐进变质带”或“递增变质带”。
7.4.3.2 变质级
变质带是根据某些标志矿物的最初出现来划分的。但由标志矿物划定的等变线往往不是等变质条件的。因此，H.G.F.Winkler（1976）提出，根据常见岩石中反映矿物共生组合重要变质变化的特定矿物反应来划分变质带，称之为变质级。将整个变质作用区间分成四个变质级：很低级、低级、中级、高级。用一个特定矿物组合的首次形成来划分变质带，比用单个标志矿物更为可靠。
7.4.3.3 变质相
变质相的概念是由P.艾斯科拉最先提出的，即变质过程中同时形成的一套矿物共生组合及其形成时的物理化学条件。目前对变质相的分类综合于表7.35。

表7.35 变质相分类表

各个变质相都有一定的温度、压力范围，图7.22大致表示了这种关系。

图7.22 不同变质相的温度-压力条件关系示意图

（据E.G.Ehler et al.，1982）
在实际工作中，可以根据标志矿物或共生矿物对的出现，划分出几个变质带，然后根据变质带的特点，即矿物共生组合进一步归并为若干个变质相。
在研究变质相时，为了表示同属于一个变质相中的每一种岩石的矿物共生组合与化学组分的相互变化关系，常采用“共生图解”来表示，常用的有ACF图和A′KF图等。
7.4.3.4 变质相系
A.都城秋穗（1961）提出，在一个变质地区，温度的变化常常以一系列的变质相为特征，这个系列称为变质相系。即在一个变质地区，一定的温度、压力范围内形成的一套标型矿物组合序列。都城秋穗根据Al2SiO5的多形转变和硬玉、蓝闪石的出现，把区域变质相系分为三个基本类型和两个过渡类型：
（a）低压型（红柱石-矽线石型）；
（b）中压型（蓝晶石-矽线石型）；
（c）高压型（硬玉-蓝闪石型）；
（d）低压过渡型（以十字石与红柱石、堇青石等共生为特征）；
（e）高压过渡型（以蓝闪石与蓝晶石共生，但不含硬玉为特征）。
随着对变质相系研究的进展，一般分为四个变质相系（图7.23），各相系之间的地热梯度范围和矿物成分特征见表7.36。

图7.23 各变质相系的温度-压力图解

（据R.F.Mueller and S.K.Saxena，1977，修改）

表7.36 各变质相系的地热梯度和矿物成分特征表

7.4.3.5 区域变质相
区域变质岩是分布最广、岩性最复杂的一大类岩石，区域变质相的确定十分重要。一般可根据各个相在不同相系中的特征矿物和矿化组合（表7.37）进行确定。

表7.37 主要区域变质相在不同相系中的特征矿物和矿物组合

7.4.3.6 变质岩原岩恢复
变质岩原岩研究的主要任务是查明变质岩原岩的成因类型和原岩的岩石类型。变质岩原岩可划分为岩浆凝结的、火山碎屑的、过渡型的、正常沉积的四种成因类型。变质岩原岩恢复主要从产状形态、岩层组合、结构和构造（尤其是变余的）及副矿物几方面进行。

变质相的概念是由P.爱斯科拉最先提出。所谓变质相，是指反映多种原岩成分，在一定的p，T条件下，与变质矿物组合之间的对应关系。P.爱斯科拉认为“在特定的温度和压力条件下，经过变质作用，并达到化学平衡，其所形成的任一种变质岩的矿物成分，仅受化学成分控制”。即一个变质相包括了在一定物化条件下形成的，代表多种原岩化学成分的变质矿物组合。
P.爱斯科拉最初划分了八个变质相，随着对变质作用的深入研究与发展。在此基础上共划分了十一个变质相，每个变质相都有一定的温度、压力范围.而变质带只是由于变质作用影响的一条地质地带。

综合区内岩石化学资料结合野外观察，依据变质岩石中较为典型的对划分变质相、带有重要意义的标志矿物或矿物共生组合与有关划分各变质相、带的标准进行对照比较后，将调查区内区域变质岩石的相带划分为：

低绿片岩相绿泥绢云母带、低绿片岩相黑云母带。其中绿泥绢云母带在调查区变质带中占大多数，黑云母带分布较少。

上述各变质相带中标型矿物，特别是矿物共生组合与有关资料并非完全一致，原因可能是因为变质矿物主要受原岩成分的控制，其次是温度、压力的变化。我们所划分的变质相带大致反映了区内变质岩的基本面貌，现将各变质相带描述如下：

（一）低绿片岩相绿泥石绢云母带

主要由阿尔喀山一带的二叠系和少部分昆南断裂以南上三叠统巴颜喀拉山群 （T₃By）组成，巴颜喀拉山群在绝大多数地区为未变质地层，仅局部见低绿片岩相绿泥绢云母带变质，出露面积合计约有3000 km²。组成该带的变质岩石主要有：细粒岩屑石英砂岩、薄层状岩屑石英细砂岩、含钙岩屑石英砂岩、细粒钙质石英岩屑砂岩、钙质粉砂岩、含钙粉砂质泥岩、泥质长石岩屑细砂岩、粉砂质泥岩、变砂质粉砂岩、粉砂质灰岩等。

变质带中变质矿物的共生组合有：

石英＋绢云母＋绿泥石；

绢云母＋绿泥石；

绢云母＋绿泥石＋方解石；

绢云母＋绿泥石＋绿帘黝帘石；

绢云母＋绿泥石＋绿帘黝帘石＋方解石。

明显地反映出绢云母和绿泥石为变质带中标型矿物组合，原系砂屑中的泥质胶结物，经区域变质作用发生重结晶而来，方解石则由钙质物变质而成。

该变质带中除以上变质矿物外，还有大量未变质的砂屑，其成分有石英、长石、黑云母和白云母等，与上述变质矿物一起组成了各种变质岩石，这类矿物称为共存矿物。

变质带内以轻度变质的砂板岩为主，局部千枚岩化较强，大多具有清晰的砂状结构或变余砂状结构，块状、层状、定向构造，各变质岩石的特征如下：

1.千枚岩

暗灰色，变余粉砂泥状显微鳞片变晶结构，片状构造。

组成矿物：石英5％，粒径0.01～0.1 mm，炭质物25％，泥质物70％。泥质物重结晶为显微叶片状和显微鳞片状绢云母和绿泥石，绢云母沿长轴方向平行排列，显示明显的片状构造。

2. 泥质长石岩屑细砂岩

灰色，变余砂状微鳞片变晶结构，片状构造。

岩石由砂屑和胶结物组成，前者含量75％，后者25％。

砂屑成分：石英35％，长石15％，岩屑45％，黑云母、白云母2％，绿帘石、黝帘石等3％。砂屑粒径一般0.1～0.3 mm，多为次棱角状。

胶结物以泥质为主，少量铁质，泥质物多重结晶呈微叶片状绢云母，大致沿长轴方向定向平行排列富集而显示岩石的片状构造。此外，尚有少量绿泥石。

3.细粒岩屑石英砂岩

暗灰色，变余砂状结构、显微鳞片变晶结构，块状构造或层状构造，受绢云母化强烈时显片状构造。

岩石由80％的砂屑和20％的胶结物组成。

砂屑成分：石英65％，长石10％，黑云母、白云母、方解石25％。磨圆度一般，多以次棱角、次滚圆为主。

胶结物主要是泥质和铁质，泥质物已全部重结晶为绢云母和绿泥石，呈微鳞片状和叶片状出现，沿长轴方向定向排列富集，使岩石显明显的片状构造。

岩石中的副矿物有磁铁矿、钛铁矿、磷灰石、锆石、榍石等。

4.含钙砂质粉砂质泥岩

暗灰色，变余含砂泥状结构，层状构造。

岩石由砂屑、粉砂屑和胶结物组成，其中砂屑、粉砂屑含量45％，粒径0.02～0.8 mm，成分以石英最多，少量长石、白云母、黑云母和方解石，多为次棱角状。胶结物以泥质为主，少量碳质和铁质物，泥质已全部重结晶呈显微鳞片状、叶片状绢云母、绿泥石，含量55％。

5. 变质粉砂岩

浅灰色，变余砂状、粉砂状不等粒花岗变晶结构，块状构造。

该岩石受变质作用发生不均匀的重结晶而形成许多带不规则齿状边的不等粒状石英粒，具波状消光，含量25％。胶结物泥质变为微叶片状、鳞片状绢云母和绿泥石。

6. 砂质、粉砂质灰岩

灰色，砂状结构，块状构造。

岩石由砂屑、粉砂屑和胶结物组成。砂屑、粉砂屑以石英为主，少量长石和粉砂岩、泥岩碎屑，粒径0.02～0.35 mm，含量约45％；胶结物主要为钙质物，其中混杂有少量泥质物，已重结晶为显微鳞片状、叶片状绢云母及绿泥石、方解石，含量约53％。

（二）低绿片岩相黑云母带

该变质带出露在昆南断裂以北的石炭系、泥盆系、志留系等地层中，出露面积约1 000 km²。

划分黑云母带的主要依据是有变质矿物黑云母的出现 （不一定每种岩石都有），随着变质作用的加深，出现了变质程度的递增或渐进，也就是说以黑云母的首次出现作为划分的依据。

黑云母带常见的典型岩石有：二云母片岩、石英黑云母片岩、石英绿泥石片岩、千枚状粉砂质板岩、绢云千枚岩、石英千枚岩、绿泥绢云千枚岩、片理化变质细砂岩、变质中细粒岩屑砂岩等。

该变质带中变质矿物的共生组合是：

石英＋长石＋黑云母＋绢云母＋绿泥石；

石英＋黑云母＋绢云母＋绿泥石；

石英＋长石＋方解石＋绢云母＋绿泥石；

石英＋绢云母＋绿帘石＋方解石＋绿泥石；

绢云母＋绿泥石；

绢云母＋绿泥石＋方解石；

绢云母＋方解石。

其典型变质矿物共生组合是：黑云母＋绿泥石＋白云母＋绢云母＋石英＋钠长石。从以上组合可以看出，黑云母并非在每一变质岩石中都能出现，这一方面反映与原岩成分有关；另一方面也说明变质作用是不均匀的。常见典型岩石的主要特征描述如下。

1. 绢云千枚岩

岩石具变余泥状结构、纤维状变晶结构，平行构造、千枚状构造，主要由变余泥质 （45％）、变余粉砂（微）、绢云母 （50％）、方解石、白云石 （5％）及碳质组成。部分泥质及细粉砂屑已重结晶为隐晶状长英质集合体，局部含微量钙质，已重结晶为微晶集合体。

2.片理化变质细砂岩

岩石具变余细砂状结构，定向构造。主要由变余砂、粉砂 （90％）、绢云母 （5％）及方解石（5％）组成。变余砂、粉砂粒级≤0.8 mm，一般0.2 mm左右，分选中、磨圆差，成分主要为石英。

3.方解绿泥片岩

岩石呈暗绿色，镜下具粒状-鳞片变晶结构，片状构造。由绿泥石 （48％），不规则鳞片状；方解石 （40％）；残余斜长石 （5％），板状、粒状 （约0.3 mm）；石英 （3％），微粒集合体（＜0.1 mm）；帘石类矿物（3％），微粒—隐晶集合体 （＜0.1 mm）；蚀变钛铁矿 （1％）和磁铁矿 （微），微粒状 （约0.06 mm）组成。

4.变质中细粒岩屑砂岩

岩石呈灰、灰绿、褐灰色，镜下中—细粒砂状结构，定向构造。由碎屑 （90％）及填隙物（10％）组成。碎屑成分由岩屑 （70％）、石英 （约20％）、长石 （约10％）组成。部分岩屑具绿泥石化、绿帘石化、褐铁矿化，局部蚀变强烈。填隙物已重结晶为显微鳞片状绢云母、绿泥石等矿物集合体，并呈平行定向分布。

黑云母带中的变质岩石主要为片岩和粉砂岩，另外还有各种千枚岩、板岩及大理岩等。变质矿物组合最基本的或是贯通的为绢云母＋绿泥石，而标型矿物组合则是黑云母＋绢云母＋绿泥石＋石英＋方解石。这些岩石和片岩呈互层或以夹层出现，彼此递变。因此，黑云母带的变质程度也是不均匀的，主要受原岩性质控制。

综合以上各变质带：低绿片岩相的变质岩石由泥质、砂泥质岩石变质而来，主要矿物或常见典型矿物共生组合可归纳为：

绢云母＋绿泥石＋石英＋方解石；

石英＋长石＋黑云母＋白云母＋绿泥石＋绢云母；

绢云母＋绿泥石＋绿帘-黝帘石；

石英＋黑云母＋绢云母＋绿泥石＋钠长石＋方解石。