泛指在廣大面積內所發生的變質作用,變質范圍可達數萬平方千米,前寒武紀的古老地塊幾乎都是由變質巖構成的;有時呈狹長帶狀分布,長可達數百、數千千米,寬可達數十、數百千米,如許多褶皺山脈(天山、祁連山、昆侖山、秦嶺等)均有和其走向一致的變質巖帶分布。由此可見,區域變質作用往往和地殼活動、構造運動和巖漿活動等密切相關。在同一個區域變質地區,其所出露巖石常有不同的礦物組合和一定的分布規律,從而反映形成變質的不同的溫度和壓力等條件。因此,區域變質作用的物理條件具有很寬的范圍,一般在壓力0—109Pa、溫度150—900℃范圍內,可以是高溫高壓、中溫中壓,也可以是高溫低壓、低溫高壓以及其他各種情況,而且可以具有不同的地溫梯度。目前,把區域變質作用分為許多類型,其主要類型有:
。ㄒ唬﹨^域中、高溫變質作用
這種變質作用的溫度一般為550—900℃,壓力一般為5—10億Pa,常常發生在地殼演化的早期,變質相以麻粒巖相(溫度稍高)、角閃巖相(溫度稍低)為主。由于變質作用發生于較高的溫度和壓力條件下,重熔混合巖化比較發育。形成巖石主要為各種片麻巖、麻粒巖、角閃巖、混合巖等,并主要見于太古宙巖層中。
。ǘ﹨^域動力熱流變質作用
又稱區域動熱變質作用,或造山變質作用。主要見于各大褶皺帶(所謂造山帶),多呈長條帶狀分布,因巖石所處部位不同,變質溫度可以由低到高,高可到700℃甚至85℃;壓力也可以由低到高,2—10億Pa。因此,沿著褶皺帶常形成寬度不等的遞增變質帶。由于這種變質作用同時受到不同應力的作用,巖石變質后具有明顯的葉理或片理構造。伴隨著強烈的褶皺運動或構造運動,常有大規模中酸性巖漿侵入活動,并導致區域性混合巖化作用。如中國祁連山褶皺帶和秦嶺褶皺帶等,都屬于這種區域變質作用范疇。所出現的變質巖石可以從深度到淺度變質,如從混合巖、片麻巖、片巖到千枚巖、板巖等。
。ㄈ┞癫刈冑|作用
又稱埋深變質作用、靜力變質作用、負荷變質作用或地熱變質作用。主要指沉積巖層(如地槽區)或火山沉積物隨著地殼下沉和埋藏深度遞增,在地熱影響下引起的區域性變質作用。這種變質作用形成溫度較低,最高可達400—500℃,但壓力可以從低到高,所以常形成低溫而壓力不高的變質礦物如沸石類礦物,也可以形成低溫高壓的變質礦物如藍閃石等。此外,還可形成高溫高壓的榴輝巖。埋深變質作用與巖漿侵入作用和構造運動應力作用無關,故與變質作用同期的花崗巖很不發育,也不見有混合巖,所形成的變質巖一般缺乏片理構造。關于埋深變質作用的成因,除與地殼下沉有關外,目前更認為與大斷裂構造特別是巖石圈板塊沿俯沖帶下沉有關(將在以后介紹)。
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