變質帶

在變質岩地區，常常可見變質程度不同的變質岩呈帶狀分布，其主要與變質程度有關。這種由於變質程度不同而造成的變質岩分帶現象，稱為變質帶(metamorphic zone)，或變質程度帶。

基本介紹

• 中文名：變質帶
• 外文名：metamorphic zone
• 性質：岩石在空間上呈有規律的帶狀分布
• 命名方式：首次出現的標誌礦物或礦物組合

簡介

以一定的變質礦物組合和岩石類型特徵反映的變質強度帶。在某些變質地區內，不同溫度和壓力條件下形成的變質岩在空間上常呈有規律的帶狀分布，可根據成分相同的變質岩中 某些特徵變質礦物或礦物組合的開始出現或消失為標誌劃分出不同的變質帶。英國地質學家G.巴羅1893年在對蘇格蘭高地變質岩系的研究中，首次根據變質泥質岩中隨溫度增高而出現的變質礦物組合的變化,從低溫到高溫劃分出6個變質帶：綠泥石帶、黑雲母帶、鐵鋁榴石帶、 十字石帶、 藍晶石帶和夕線石帶（十字石帶有時缺失）。各個帶之間的界線是以這些標誌礦物的第一次出現進行劃分，並以這些標誌礦物作為每個變質帶的名稱。各變質帶之間的界線，即某一標誌礦物首次出現的各個點的連線，稱為等變度，又稱等變線或等變質級，它們具有等溫線的意義（圖1）。

變質帶

特點

在同一變質帶內所有的變質岩形成的溫度和壓力條件相似，表現在由相同成分的原岩形成的變質岩具有相同的礦物組合。在不同的變質帶內，由於溫度和壓力條件不同，形成 的變質岩類型及礦物組合也不相同。這種從低級到高級的變質帶系列稱為遞增變質帶或前進變質帶，它反映了變質作用當時溫度的梯度變化。

變質帶

一般把與上述類似的在中壓條件下形成的變質帶稱為巴羅式變質帶。過去許多人認為巴羅式變質帶是典型的變質帶，但實際工作證明，由於每個變質地區的地熱梯度和其他地質條件的差別，出現的變質帶可以有不同的類型，它們的變質礦物組合、帶的數目及各帶的標誌礦物也不盡相同。因此，變質帶的劃分往往是研究變質相和變質相系的基礎。

劃分

因為不少標誌礦物（如綠泥石、黑雲母、石榴子石、堇青石等）屬於成分變化較大的類質同象礦物，它們可在不同的溫度和壓力條件下通過不同的變質反應形成。如果只根據單個標誌礦物劃分變質帶，其溫度和壓力範圍是相對的不確定的，在不同變質地區之間不易進行對比，因此最好是根據變質礦物組合的變化特徵進行變質帶的劃分。在一些缺少變質泥質岩的地區也可以用變質基性岩或變質碳酸鹽岩中礦物組合的變化進行變質帶的劃分。

在某些區域變質地區，從各個變質帶在空間上的分布情況可以了解變質作用時期該變質地區內熱流的分布狀況即熱構造，從熱構造與區域地質構造的關係，可以研究變質作用與構造運動之間的相互關係。在某些侵入體周圍，由不同溫度條件下形成的接觸變質岩石，常圍繞侵入體呈環帶狀分布，稱為變質暈或變質圈，它表明引起岩石變質的熱流主要與岩漿的侵入作用有關。

變質級

指變質作用的程度或等級，又稱變質程度，它大致反映了變質作用當時的溫度條件，表現在變質岩礦物組合的變化上。變質級是一個相對的概念，通常是按區域變質作用過程中溫度的相對高低，將變質作用大致分為三個等級：低級、中級和高級。不同變質級所代表的溫度範圍不同，它們明顯地反映出由相同原岩所形成的不同變質礦物組合上。例如,泥質岩石在低級變質作用時形成由絹雲母、綠泥石等組成的板岩和千枚岩，在中級變質作用時形成含石榴子石、十字石、藍晶石、紅柱石或堇青石的雲母片岩，在高級變質作用時形成含石榴子石和夕線石的片麻岩。

變質反應帶

根據特定變質反應形成的礦物組合劃分的變質帶。這個概念是聯邦德國岩石學家H.G.F.溫克勒1965年提出來的。他主張用不同岩石中由特定變質反應所產生的礦物組合代替原來劃分變質帶的標誌礦物，把以特定變質反應為基礎的等變度稱為等反應度或等變質反應度，又稱等變質反應級。它在地質圖上是由相同特定變質反應的點連線起來的一條線或一個帶。在一個變質地區內，只要有相應的岩石類型及由特定變質反應形成的礦物組合，就可以確定岩石變質時的具體溫度和壓力條件，並可進行不同地區之間的對比。溫克勒還根據一些典型的變質反應把變質作用分為4級:很低級、低級、中級和高級（圖2）, 變質帶

並用它代替不同的變質相。這四個變質級的劃分基本上是以溫度為主，在每個級內又可根據特定的變質反應（主要是壓力的變化）作進一步的劃分。關於變質反應帶的研究雖處於開始階段，但由於它不受泥質岩石的限制，並能具體確定變質岩形成時的溫度和壓力條件，因此有可能代替用標誌礦物劃分的變質帶。

深度帶

以變質作用所處的深度為標準劃分的變質帶稱深度帶。這個概念是芬蘭岩石學家J.J.塞德霍姆在1891年首先提出來的，他認為變質作用是在一定深度下進行的,岩石的變質程度主要和它們的埋藏深度有關,因為變質作用的溫度、壓力和應力隨深度而發生變化，因此變質作用強度受深度的直接控制，變質帶也就是深度帶,並按深度把變質作用劃分為3個帶：淺帶、中帶和深帶。淺帶的特點是低溫、低壓和強應力，出現的礦物以低溫含水的變質礦物為主；深帶的特點是高溫、高壓和弱應力，出現的礦物以高溫不含水的礦物為主；中帶的特點介於兩者之間。

深度對區域變質作用的影響是存在的，但每個變質地區的大地構造位置及地熱梯度是不相同的，也就是說同一深度的溫度在各個地區是不一致的，在有些變質地區內，甚至出現高級變質帶位於低級變質帶之上的情況。因此不能把深度與溫度、壓力之間的關係看成是固定不變的，只有從變質地質學的觀點研究深度與溫度、壓力的關係，才能正確了解每個變質地區內深度對變質作用的不同影響。