四、区域混合岩化作用

(一)区域混合岩化作用的概念

又简称混合岩化作用。是区域变质作用进一步发展,使变质岩向混合岩浆转化并形成混合岩的一种作用。

混合岩化作用的成因或方式,概括起来有二:一是重熔作用,即在区域变质作用的基础上,因地壳内部热流的作用使岩石温度继续升高,当温度升高到 700℃左右,在不需要外来物质的参与下,就可使一部分固态岩石,发生选择性的重熔,首先是使岩石中具有低共熔点的长石和石英开始熔化,变成液相,这种作用称为重熔作用。由这种作用产生的岩浆,称为重熔岩浆。重熔岩浆与已变质的岩石发生混合岩化作用,形成不同类型的混合岩。

二是再生作用,即在混合岩化过程中,需要有外来物质的参与,一般认为有由地下深部上升的热液(或叫“岩汁”),其中富含钾、钠、硅和水等化学活动性和渗透能力极强的物质,通过渗透交代作用,与已变质的岩石发生反应,使其中某些物质熔化。由此作用形成的岩浆,称为再生岩浆。再生岩浆与已变质的岩石发生混合岩化作用,形成各种混合岩。

实际上上述两种方式均可存在。在区域变质作用过程中,在地下深处常伴随着重熔作用和再生作用,使岩石经受流体相物质的渗透、注入、重结晶、混合交代等复杂的变质作用,并使岩石的矿物成分、结构、构造等发生深刻的改变,生成一系列特殊类型的岩石,这些岩石总称为混合岩。混合岩是从变质岩逐渐向花岗岩过渡的岩石,并经常达到很大的规模。

混合岩通常由两部分组成。一部分称为基体,一般暗色矿物较多,代表原来变质岩的成分;一部分称脉体,主要由浅色的长石、石英组成(结构变化较大,由细晶状、花岗状到伟晶状,有时可具片麻状构造),脉体代表在混合岩化作用过程中新生成的物质。混合岩化作用较弱时,基体和脉体常形成条带状,脉体有时在基体中呈树枝状、眼球状等;若混合作用较强,则二者界线变得不太清楚,并逐渐消失。

当混合岩化作用最强烈时,可形成花岗岩或花岗质岩石,不管它们的形成方式如阿,这种形成花岗岩或花岗质岩石的作用统称为花岗岩化作用,形成的岩石称为混合花岗岩。一种看法认为原来的变质岩由于受到地壳深部热液(岩汁)的渗透交代作用,在固态下(不必经过重熔和再生作用)即可在

原地形成混合花岗岩。众所周知,花岗岩是分布最广的火成岩,(但有一部分甚至一大部分花岗岩并非由地下岩浆侵入冷凝而成,而是花岗岩化作用或混合岩化作用的结果。

(二)形成的岩石

  1. 混合岩 混合岩的形态结构多种多样,说明其形成条件是复杂多样的。如果脉体平行于基体的片理分布,二者呈深浅相间的条带状,这种混合岩称条带状混合岩,又名顺层混合岩。一般认为是由脉体物质顺原岩的片理、片麻理注入而成。有时脉体呈树枝状,则称树枝状混合岩。有时脉体呈网状,则称网状混合岩。有时脉体呈眼球状或串珠状,称眼球状混合岩(图5-7)。所谓“眼球”,是呈纺锤形的钾长石晶体或长石和石英的集合体, 顺基体片理或片麻理方向排列,主要由注入-交代作用形成。有时脉体在基体中呈肠状褶皱,称肠状混合岩(图 5-8)。说明脉体在注入、交代过程中伴随着变质岩的塑性变形过程。有时因基体片理不发育,被脉体分割成大小不同的角砾状,称角砾状混合岩。若基体中暗色矿物集中成大小不一的团块或斑点状,远看呈云雾状,与脉体界线不清,称为阴影状混合岩。

  2. 混合花岗岩 是混合岩化作用最强烈的产物,基体脉体已无法分辨,其矿物成分相当于花岗岩或花岗闪长岩。混合花岗岩常与各种混合岩共生,一般无明确的界线;岩石中往往残留原岩的片理、片麻理等;岩性成分、结构和构造常有局部变化;并且不具有像岩浆成因的花岗岩那样的岩相分带、围岩蚀变等现象。