区域地质调查导论 李永军
第五章 变质岩区区域地质填图理论与方法
第一节 变质岩的基本概念及产出特点
一、变质岩的基本概念
变质岩是经变质作用形成的岩石。经受变质的原岩包括沉积岩、火成岩以及曾变质过的岩石。
地壳中先成的岩石（沉积岩、岩浆岩、变质岩），由于所处地质环境的改变，在新的物理、化学条件下，发生的矿物和岩石的成分、结构和构造的改造与转变叫变质作用。最主要的变质作用有变质结晶、变形和变质分异3种类型。把变质岩按变质作用类型和成因可分为区域变质岩类、热接触变质岩类、接触交代变质岩类、动力变质岩类、气液变质岩类、冲击变质岩类。上述各类中，区域变质岩出露面积最大，约占大陆面积的18%。
由沉积岩经变质作用而形成的变质岩为副变质岩，由火成岩经变质作用而形成的变质岩为正变质岩。
二、变质岩的特征及产出特点
1．变质岩的特征
变质岩的最大特征是继承性与新生性共存。变质岩的化学成分与原岩的化学成分有密切关系，同时与变质作用的特点有关；在基本没有发生交代作用的情况下，变质岩的矿物成分，决定于原岩成分和变质条件；变质岩的结构与构造取决于岩石的变质程度；变质岩具有成分的复杂多样性和产出位态的多样性，因而地层单位系统也具有多重性；变质改造有多期性和多阶段性，变质岩的产出具有多层次叠加性。
a-粉砂质泥岩夹砂岩（成层有序）；b-矽线石石英岩（成层无序）；c-深熔片麻岩（块状无序）
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图5—1 “假夹层假互层”和“假韵律”的形成（据杨振升，1988）
a一早期顺层剪切变形的变质地层遭受后期强烈地褶皱和纵向构造置换改造的结果，早期地层的层序由新到老
依次为：①大理岩；②透辉变粒岩；③石墨片麻岩；④石榴黑云片麻岩；⑤麻粒岩
b一假单斜岩层剖面可能出现的“假夹层”、“假互层”和“假韵律”层序： I一由麻粒岩夹石墨片麻岩组成的“假夹层”组合；Ⅱ一由石榴黑云片麻岩和石墨片麻岩组成的“假互层”组合，其中的透辉变粒岩薄层可能被忽视；Ⅲ一由麻粒岩与石榴黑云片麻岩组成的“假互层”组合；Ⅳ一由石榴黑云片麻岩、石墨片麻岩、透辉变粒岩、大理岩组成的
“假韵律”组合；V一由透辉变粒岩、石墨片麻岩、石榴黑云片麻岩组成的“假韵律”组合
变质岩的产出特点，取决于原岩建造的性质和改造作用的程度，特别是岩石的变质程度、变形强度、变质作用类型和变质构造的改造等多个方面。从野外地质填图角度出发，并考虑变质岩的产出特点，可以分为成层有序（图版Ⅴ—b，地质锤示层理，另一组为劈理）、层状无序（图版Ⅴ—c）和块状无序（图版Ⅴ—d）3种类型。成层有序变质岩基本保留和或部分保留岩石的成层性和有序性；层状无序变质岩总体呈假层状产出（图5—1），面状构造发育，但总体无序或序次关系混乱；块状无序变质岩变质程度高，一般达麻粒岩相，有时伴有强烈的混合岩化作用，多呈无序块状产出。
2．变质岩区地质图图面结构特点
变质岩的特征，尤其是继承性与新生性共存决定了其地层单位划分的多重性。变质岩的原岩建造性质、改造作用程度，岩石变质程度和变形强度，变质作用类型多样，变质构造复杂多变决定了其地质图面固有的特点，以山西五台山岩头地区1∶5万地质图（房立民等，1991）为例，一幅以中深变质岩为主的地质图，图面总体特征可用“乱”和“假”两字概括，是变质岩的“多变”结果。
“乱”主要表现为层序乱，许多中深变质地层无序，总体呈乱序堆叠状（但各岩片或岩块内部趋定向）。产状类型复杂多样，叠加、改造、置换强烈。
“假”主要表现为以各种后期构造形成的面理为主，而几乎没有原始沉积岩中残存的层理构造。所以整体呈假层状。
多数地质体呈现线、块并存，地质体多数扭曲、流变特征明显，交切（穿插）关
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系复杂、“动”态感极强、地质体边界显示较多的火焰状、撕裂状和斜列式排列。多数地质体极不对称、不协调。
面状构造发育，边界压剪斜列，岩片折叠交织，柔流形变强烈，变质变形多期、变质程度多相，共生伴生岩脉多（岩脉表现为岩类多、成因多、方向多、期次多、数量多）。
第二节 变质岩区的地层单位类型与填图单位划分
我国1∶20万高级变质区的地层的建立是基于混合岩化作用理论为指导而确立的，将许多以变质深成岩占主导的变质岩看作混合岩，所以图面上毫无例外地都有明确的高级变质地层系统。这与同时代的国外高级变质区是以长英质片麻岩（变质深成侵入岩）为主的情况差别甚大。导致这种差别的主要原因是对高级变质区物质组成与成因在理论存在分歧（杨振升等，2008）。另一方面，由于对韧性剪切带和糜棱岩理论的缺乏，把许多韧性剪切变形的地质体误作变质岩填图。
进入20世纪末，变质岩区1∶5万新方法填图以及相继进行的1∶25万区域地质调查与填图，与原1∶20万地质图对比，其中图面内容改变最显著的地区是高级变质区，其图面表现是，以新填绘较多具有深成岩特色的长英质片麻岩单位代替了过去划分的岩石地层单位。这表明新填图方法的基本原则起到了一定作用。但是，在高级变质区地质填图工作中出现两个值得注意的倾向性问题，其一，是对长英质片麻岩单位成因类型的确定过于简单化，出现了片麻岩单位扩大化的弊端。这突出表现为，将具有变质火山—沉积地层特征的岩层划为片麻岩单位。另一方面，则是对高级变质区的片麻岩单位的成因认识也是过于简单化。近些年来的填图工作证明变质深成岩类型是多成因的，它们既有侵入的岩浆岩，又有深熔作用形成的片麻岩。其二，是由片麻岩扩大化的结果，导致对高级变质区变质表壳岩岩石地层系统建立的研究缺位（杨振升等，2008）。
根据近20年来国内的填图经验，变质岩区的区域地质填图，应以当代构造变形、变质作用理论为指导，以同一成因类型原岩建造的变质岩石或变质岩石组合为填图单位，以构造分析方法为手段，以地质事件为主线的填图方法体系，充分考虑变质岩的地层单位系统具有多重性和产出位态的多样性，针对原岩建造的性质和改造作用程度的不同，分别建立不同类型变质岩区的地层单位系统和填图单位。
一、变质岩区地层单位类型
变质岩区进行地质填图应正确处理建造与改造的关系（表5—1），用构造分析的方法研究填图中有关变质地质学问题。变质岩的地层单位系统具有多重性，根据原岩建造的性质和改造作用的程度，可分为成层有序变质岩系、层状无序变质岩系和块状无序变质岩系3种地层单位系统，对应分别建立构造—地层—事件法、构造—岩层—事件法、构造—岩石—事件法3种填图方法。
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