变质作用的影响因素
主要是温度、压力和具化学活动性的流体等。温度的改变一般是引起变质作用的主要因素,多数变质作用是在温度升高(一般温度范围为200~900℃)的情况下进行的。热能主要有两种来源:地壳中放射性同位素衰变释放的和深部重力分异产生的。
变质作用的压力范围一般为0~109帕。根据物理性质,压力分为两种。一种是静压力,具有均向性,又分为负荷压力和流体压力。负荷压力指岩石在地壳一定深度所承受的上覆岩层的重力,其数值随深度而增加。流体压力指变质作用中岩层内存在的少量流体的压力。一般情况下,变质作用中流体压力等于负荷压力,少数情况下,两者不相等时,则流体压力起独立作用,成为控制脱水和脱碳酸盐化等变质反应的主要因素。另一种是应力,锁是一种侧向压力,通常和地壳活动带的构造运动有关。一般,应力在地壳浅部较强,深部则减弱,表现为对岩石和矿物的机械改造,岩石变形、板状劈理、碎裂构造都与应力有关。应力还能通过多种途径加速变质反应和重结晶作用。
在变质作用中,岩石中常存在少量流体相,且随变质程度的加强而减少。流体相的成分以水和二氧化碳为主,可含有其他易挥发组分。随着温度和压力的增大,其活动性也随之增强,一般可以起溶剂作用,促进组分溶解,并加强其扩散速度,从而促进重结晶和变质反应,也可以直接参与水化和脱水等变质反应。上述变质作用因素不是孤立存在,通常是同时出现,互相配合又互相制约。此外,时间也是一个重要因素。
关于变质作用中温度和压力的上下限,大多数学者认为在水流体存在时,变质作用的高温限约为700~900℃,在无水的情况下,温度可能还要高些。关于低温限,各家说法不一,大致为150~200℃。