二、变质作用和地壳演化的关系

过去研究变质作用,偏重于就事论事,孤立地把它看作是岩石与周围物

化条件变化的因果关系,而没有把变质作用和地壳的演化过程联系起来。近年人们注意到这样的事实:

(一)大面积的区域变质作用时空分布规律

  1. 在前寒武纪古老地块(如地盾、地台)上以大面积的面状分布为主, 变质岩分布范围可上万平方千米;而从古生代以来则只呈线状展布,分布于各褶皱山脉中。这表明变质作用在古生代以前和以后有着明显的区别。

  2. 前寒武系特别是太古宙的岩石普遍变质,而且有的变质程度很深,反映出地壳演化的古老阶段的地热流较高,温度的影响较为突出。但在前寒武系变质岩中可以见到低温-中、高压的浅变质相(以绿片岩相为代表),也可以见到高温-中、高压(以麻粒岩相为代表)的深变质相,这种横向分布的不均一性说明地壳在太古宙已经有了活动带与不活动带的区别。

如前所述,由于前寒武纪的岩石大部分变质,要想恢复这一阶段地壳的演化历史是很困难的,如果弄清楚前寒武系变质相的分布规律,无疑将有助于重塑这一漫长阶段的地壳发展历史。

  1. 古生代以来的区域变质带,主要分布于各褶皱带,而在褶皱带以外的地区则很少变质,这说明从古生代以后只有在地壳活动带或造山带才有较高的地热流,从而导致褶皱带的岩石发生区域变质。

  2. 在较新的(中、新生代)褶皱带中,经常有代表低温-高压的蓝片岩相,而在较老的(古生代)褶皱带中则很少见此,这标志着地壳的地热流有逐渐降低的趋势。

(二)变质作用和岩浆作用的关系

大陆型地壳的硅铝层以花岗岩为代表,而花岗岩的分布面积常纵横数万平方千米,若仅仅从岩浆的深成侵入角度来解释,则必须存在如此庞大的侵入空间,这实际是不可思议的事。自从发现变质作用到混合岩化作用及花岗岩化作用这一事实,认为在原地经过各种方式的重熔或再生就可交代形成混合花岗岩,在一定程度上阐明了变质作用和岩浆作用的内在联系以及地壳演化过程中的某一侧面。总之,变质作用不仅是某一特定地区的孤立现象,而且也是地壳发展阶段中的有机组成部分。

(三)变质作用和整个地壳演化的关系

近年发现各种变质相的变质带,常作有规律的分布,例如在太平洋西岸岛弧带,普遍发育两条变质带。在岛弧外侧有一条高压低温(高压相系)变质带,以蓝片岩相为代表;在岛弧内侧有一条低压高温(低压相系)变质带, 因此把这种现象通称双变质带。这种分布规律,绝不是一种偶然现象,而是与地壳演化过程有密切关系。当前认为双变质带是地球岩石圈板块活动的必然结果,而板块构造学说被认为是解释全球构造的重要学说,由此可见变质作用是地壳演化过程中的现象。关于这一理论,本书后面将专门予以介绍。