區域變質作用

指在大範圍內發生的、由多種變質因素(熱力、靜壓力和水平擠壓力、化學活動性流體)參與下形成的一種變質作用。區域變質作用發生在地下約3～20km深處，温度在150～800℃之間。化學活動性流體的作用較普遍。區域變質作用產生的岩石與原巖相比，在礦物組合、結構構造和化學成分等方面都有明顯的改變。以泥質岩的區域變質為例，從礦物組分上可形成綠泥石帶、黑雲母帶、鐵鋁榴石帶、十字石帶、藍晶石帶和夕線石帶;從構造上可分為板狀、千枚狀、片狀和片麻狀的系列。

根據地質環境和物理化學條件可分為不同的類型，如區域動力熱流變質作用、區域低温動力變質作用、埋藏變質作用、洋底變質作用等。

區域變質岩由於受温度影響，重結晶作用顯著；又因受到強大定向壓力的作用，具有明顯的片理構造；受岩漿活動影響，岩石的化學成分和礦物成分也有很大變化。所以説，區域變質岩是在各種變質因素綜合作用下產生的。代表性岩石有板岩、片岩、片麻岩。

深成變質作用是指沉降到地下深處的地層，受到地熱及上覆巖系產生的靜壓力的作用，發生了變質程度隨深度增加而增加的變質作用。深成變質作用在大區域內使岩石普遍發生變質作用，它的影響範圍最為廣泛，因此又稱為區域變質作用。

區域變質作用中有各種變質因素的複雜配合，特別是區域性的地熱異常和構造應力場的配合。一般來説變質峯期晚於變形峯期或與變形峯期大致同時。

區域變質作用和花崗岩漿侵入作用間的關係雖有爭議，但許多片麻岩熱穹隆中心或造山帶的熱軸附近都伴隨有大規模的混合巖化作用和花崗岩漿活動。低壓區域變質和花崗岩漿活動的關係更為密切。特別是一些發育“板底墊託” 岩漿活動的地區，可以把巖體看作是熱能提供者之一；但在另一些情況下，花崗岩、混合巖和高級變質岩都可能是受熱達到頂峯時的產物，都與區域熱流異常有關。在一個造山帶中區域熱流異常的強度往往是不均一的，導致造山帶區域變質作用的不均一性，可以形成一個甚至多個變質熱穹隆。

區域變質作用的温度範圍和接觸變質作用大體相同，為200 ℃ ±～800℃±，而壓力範圍顯然比接觸變質高，為0.3～1.2GPa。但要注意兩者之間的過渡關係，特別是高熱流條件下的低壓區域變質幾乎與接觸變質沒有什麼區別，應從產狀上加以區分。壓力是區域變質的一個重要控制因素。一個區域範圍內，温度對壓力的改變率（dT/dp）稱為地熱梯度，記作℃/km。地熱梯度的大小決定着區域變質作用的壓力類型。 ^[2] 

區域變質作用與造山運動有密切的成因聯繫。在我國及世界各地，最古老的岩石如太古宙結晶基底主要由區域變質岩構成，元古宙、顯生宙的一些造山帶的核部，區域變質岩亦有大面積的分佈。

區域變質作用可發生於多種地質條件下，蘇克（Milos Suk,1983） ^[3]  劃分出5種不同類型的區域變質作用：

1.大陸地盾區的區域變質作用： 外形上不顯帶狀，而呈面型分佈。一般為低壓變質，但温度差異甚大，有的地盾區普遍遭受高級變質作用（高角閃巖相和麻粒巖相），伴隨強烈混合巖化作用。如加拿大地盾、斯堪的那維亞地盾等。也有些變質很淺。如非洲、澳大利亞、加拿大等地的綠巖帶。

2.造山帶的區域變質作用： 多呈帶狀分佈，延伸數百至上千公里，多為中壓或高壓型變質作用。如歐洲的加里東造山帶為中壓變質，阿爾卑斯造山帶為高壓變質，我國秦嶺造山帶則包括了不同壓力類型的變質作用。

3.匯聚板塊邊緣的區域變質作用： 以長達數千公里的雙變質帶為特徵。靠大洋一側由於板塊俯衝，冷的洋殼和海溝沉積物被帶到深處，常形成低温高壓變質帶（三波川型，藍閃石－硬玉型）；靠大陸一側是地幔物質上湧帶，伴有中酸性岩漿活動，往往形成低壓高温變質帶（領家型，紅柱石－夕線石型）。但要注意，有的地區發育不同壓力類型的變質作用，而不一定是板塊俯衝帶。

4.熱穹隆核部的區域變質作用： 穹隆構造的核心部分變質程度高、出現片麻岩、混合巖和花崗岩，向邊部變質程度逐漸降低。是一種中心式遞增變質作用，常圍繞熱中心發育遞增變質帶。此類變質作用歸因於局部熱流增高。局部熱流增高可由於傳導（局部放射性熱流增加）、對流（深部上升的岩漿）、或者地幔底闢上隆而引起的地殼加熱等方式產生。

5.洋底變質作用： 由於洋中脊和熱點附近熱流值的增加和深部上升的含Mn、Fe、Zn、Pb等元素的熱水溶液的作用，使洋殼岩石發生不同程度的變質作用。如拉斑玄武岩轉變為角閃巖或綠片岩、超基性岩蛇紋石化等。變質程度從沸石相到角閃巖相，地熱梯度較高，可達150℃/ km（塞浦路斯的特魯多斯）。

由區域變質作用所形成的變質岩石。區域變質作用是在大面積上發生的一種變質作用，它與地殼的發生和發展密切相關，並總是與一定地區的地熱異常和構造活動聯繫着。各種類型的區域變質岩廣泛分佈，它們構成了前寒武紀的古老結晶基底，並大量出現在後期的一些造山帶中。常見的區域變質岩類型有各種板岩、千枚巖、片岩、片麻岩、變粒巖、角閃巖、麻粒巖、榴輝巖、大理岩等。

區域變質作用可以看作是等化學變質作用。因此，區域變質岩多采用等化學系列和等物理系列相結合的分類方案。我國學者程裕淇（1963）的分類方案中將區域變質岩分為九大類：①長英質、②泥質、③中性、④半粘土質、⑤基性、⑥鈣質、⑦鈣鎂質、⑧富硅巖、⑨鎂質。 ^[4]