Question

建立和解释变质作用PTt轨迹时需要注意的问题

Answer 1

变质作用PTt轨迹的研究可以说明变质地体中变质作用的P，T条件随时间变化的特征，这样，过去我们讨论某一特定高级变质地体变质作用特征时所确定的低压麻粒岩相或中压麻粒岩相显然只反映了该变质地体在整个变质作用过程中某一时间段的变质条件，而变质作用过程中P，T条件随时间变化的特征不仅反映了变质作用的历史，最主要的是，不同的变质作用PTt轨迹反应了一定的地球动力学过程和相对应的构造环境。

从目前研究现状看，和在建立和解释高级变质区变质作用PTt轨迹时，下列问题值得关注：

（1）就普遍的认识而言，变质作用P-T轨迹是指地壳中某一点的岩石从进入中、下地壳然后再隆升到地表所遭受的变质作用的全过程。建立P-T轨迹基本方法除上述利用变质岩石中变质矿物、矿物组合的演化规律和变质反应结构的“反演法”外，还可以在设定一定的运动学模型和热参数的基础上通过数学模拟“正演”而成，这两种方法最基本的假设是这一全过程由一个造山旋回来完成，变质岩石退变阶段隆升、剥蚀是响应重力均衡的结果，如此而言，一条连续的变质作用P-T轨迹应是一次变质作用历史的纪录（卢良兆等，2004）。需要注意的是，在有些情况下，岩石进入中、下地壳然后再隆升到地表全过程并不是由一个造山旋回来完成，也可能由两期以上的不属于同一造山旋回的构造事件来完成，如南极的Napier杂岩在峰期变质后在25～30km的深处发生等压冷却并停留了2000Ma之后才由与此无关的构造事件将其抬升到地表（Sandiford，1989）。

（2）对一特定的高级变质地体而言，并不是所有的岩石都可以记录一次变质作用的全过程，变质作用之前的岩石尤其是表壳岩可能记录了这一全过程，而变质作用不同阶段侵位的变质深成侵入岩尤其是现为石榴二辉麻粒岩的变质基性岩脉（岩席或岩墙），其P-T轨迹仅反映其侵位过程中及之后的变质历史。变质作用过程中发生的构造作用如大规模的褶皱、逆冲推覆、伸展滑脱或热穹窿都可能导致其中不同地段变质岩P-T轨迹的差异性，另外，后期构造的大规模掀斜作用也可能使得高级变质地体以倾斜剖面的形式产出，这时，高级变质地体在平面上不同位置峰期的P-T条件和P-T轨迹是有一定差异的。要查明整个变质地体变质作用的P-T演化历史，往往需要通过不同地点的同一岩石类型和同一地点的不同岩石类型变质作用P-T演化历史的综合对比才能完成，并且应是基本查明该地体中的区域地质、变形构造的期次和构造样式的基础上。

（3）有些高级变质地体可能经历过多期不同成因的变质事件的叠加，通常情况下，这类高级变质地体的岩石中所保存的矿物组合、矿物转化和变质反应结构可能比较复杂，在此情况下，建立变质作用PTt轨迹时需要十分谨慎，有必要加强不同变质事件和构造事件的区分，若将代表不同变质事件的P，T点任意连接，一方面可能简化和扭曲高级变质地体的变质作用历史，另一方面也可能误解了变质地体形成时的构造环境和地球动力学含义。在这一方面，构造变形特征和机制、变形与变质作用关系、构造年代学、变质矿物成分环带等方面的精细研究可能会提供帮助。

（4）尽管不同形态的变质作用PTt轨迹有其特定的地球动力学含义，但仅仅据此判断变质地体形成的构造环境并以此解释其地球动力学特征似乎仍存在疑问，因为形式相似的PTt轨迹可以形成于不同的动力学环境中。所以必须结合区域地质、构造和构造事件、岩浆事件的综合分析。