变质岩成因.pdf

H. G . F. 三 息 古 勤崖 一形一 内 容 简介 本书采用了 一种 研究变质作用的新方法， 提出了 变质级和等反应度等 新概念， 并以此代替本书 前几版和 其他有关著作中一 直使 用的变质相和亚 相的概念。这种新概 念应用 起来颇为 方便，并已成 功地用于野外 工作。作 者简要地讨论了岩石变质作用的原理，阐述了几类常见岩石在变质作用过 程中的变质反应及其产生的矿物组合， 、 并以此作为划分变质级和压力分区 的基础。本书总结了国际上最近对变质作用的化学、矿物学和物理化学方 面的研究成果， 是一部变质岩野 外和室内研究的基础理 论读物， 适合于 大专 院校地质系岩石专业高年级学生和研究生阅读，对于从事变质岩教学和研 究的人员和野外工作者都有 一定的参考价值。本书系 据原书英文第四版 翻 译而成。 He l mu t G. F . Wi n k l e r P ETR OGE NES I S OF ME TAMORP HI C ROC KS F ou r t h Ed i t i o n S p r i n g e r - V e r l a g , 1 9 7 6 变 质 岩 成 因 晒 德 )H . G . F . 温克勒 著 张 旗 周云生 译 从 柏 林校 * 拼 1 0 启 从 肚 出 版 北京朝阳门内大街 1 3 7号 中国 礴李 比印 剧Ir 印 刷 新华书店北京发行所发行 * 1 9 8 0 年 1 2月索 一服 1 9 8 0年1 2月第一次印剧 各地新华书店经售 印数 :0 0 0 1 -3 , 7 曰 开本 : 8 5 0 X1 1 6 8 1 / 3 2 印张 : 1 1 字敬 : 2 8 7 , 0 0 0 统一书号 : 1 3 0 3 1 . 1 3 8 1 本社书号 : 1 9 1 2 1 3 -1 4 定 价: 2 . 0 5元 译 者 的话 自六十年代以来，变质岩的理论和实验研究都取得了显著的 进展，发现并肯定了成岩作用和变质作用之间的浊沸石相和葡萄 石一 绿纤石相， 提出了变质相系和等反应度等新的概念， 使变质岩 的室内和野外研究方面大大前进了一步。都城秋穗的 变质作用 和变质带 ( 1 9 7 3 ) 以及H. G . F . 温克勒的 变质岩成因 ( 1 9 7 6 ， 第 四版) 两部著作就集中地反映了这个领域的最新成就。 这本书即是根据德国格廷根大学H. G . F温克勒教授所著的 变质岩成因 ( P e tr o g e n e s i s o f M e t a m o r p h ic R o c k s ) 第四版译出的。 全书内容概括起来可分为下面几个部分:从第一章至第八章，作 者扼要地阐述了变质作用的基本概念和原理，特别在第七章中详 细讨论了他所提出的变质作用划分的基本标志及有关的矿物反 应。第九章至第十四章分别讨论几种常见岩类( 镁铁质岩、 超镁铁 质岩、泥质岩、泥灰岩和碳酸盐岩)的变质作用和随温度和压力 变化的不同矿物反应，并在第十五章中对各岩类中的上述矿物反 应作了概括的总结。 随后的几章则分别讨论了麻粒岩和榴辉岩 的变质作用，从深熔作用的观点讨论了混合岩和花岗质岩浆的成 因，最后并以附录的形式介绍了常见变质岩的命名和定量矿物分 类。 本书侧重于变质作用的化学、 矿物学和物理化学方面的阐述。 尽管对变质相系的阐述尚有不足之处，作者提出的变质作用划分 的新的命名尚未被多数学者所采纳。但是， 本书比较系统地反映 了近二十年来在变质岩实验研究方面的重要成果， 内容丰富， 逻辑 推理性强， 有独到的见解， 仍不失为研究变质作用的比较好的一部 基础参考书， 对野外工作也是有指导意义的。 由于我们水平有限， 译文难免有错误和不当之处， 请读者批评 指 正。 本书 译稿 承 蒙从柏 林同 志 校阅， 并提出 了 有益的 修 改意 觅， 在此谨致以深切的感谢。 译者 1 9 7 9年 5 月于北京 第 三 版 序 言 本书第一版在 1 9 6 5 年出版，1 9 6 6 年译成法文，随后在 1 9 6 7 年出版了修订的第二版，它的俄文译本在 1 9 6 9 年问世。 自此以 后， 又发表了许多阐明变质反应的新的岩相学观察和实验资料， 这 就有希望和可能提供一种研究变质转化作用的新途径。我们感到 本书中尝试采用的这种新途径对岩石变质作用可以得到更好的了 解。 变质相和亚相的概念认为，不同全岩成分所产生的矿物共生 组合具有一定的压力一 温度范围。 随着新的岩相学观察资料的积 累， 要想把这些资料容纳在变质相和亚相的分类方案内， 就日益变 得困难起来。但是， 已经了解到， 由某种成分的常见岩石中的反应 所产生的矿物组合可以提供变质条件的相应标志。根据矿物反应 所确定的变质带， 非常鲜明地展示了变质岩的演化过程。因而本 书着重强调了 变质岩中反应的重要意义。通过矿物反应的实验校 准有可能把具有岩石成因意义的反应同那些没有岩石成因意义的 反应区分开。在岩相学研究中， 这种区分对于推断变质作用的物 理条件是有指导意义的。 在一个变质地体* 内，指示相同反应的点连接起来构成一条 线或一条带， 书中称为“ 等反应度” 。沿着等反应度的各个点即代 表相当于有关反应的变质条件( P , T , P jv * 3 ) 。顾名思义， 等反应 度是由特定的反应所确定的， 因此它比等变度更有意义， 而等变度 *. t e r r a i n ”这个词有时也拼 作. t e r r a n e ， 它是一个陈旧的术语， 通常 在一般意义 上使用， 意指一种 岩石或一群岩石以及岩石的 “ 露头” 范围， 而不一 定指一个专 门的岩石单位或一组岩石单位。me t a mo r p h i c t e r r i a n泛指一种或一组变质岩 的“ 出露区域” 范围。为了 避免 这个术语， 与其他一些词如 r e g i o n , a r e a ”和 b e l t ， 等在译 义上的混 淆， 在本书中我 们将 ，. t e r r a i n ” 译为“ 地体” ， 将“ m e t a r n o r - p h i c t e r r i a n ”译为 “ 变质地体” 。 译者注 则是以一种矿物或矿物组合的出现或消失为依据的，与特定的反 应无关。 因此本版叙述岩石变质作用的原则就与前几版中的表述方法 不同了:分几章单独讨论了几种常见成分岩类( 镁铁质岩、 超镁铁 质岩、 泥质岩、 泥灰岩和白 云岩) 中的矿物反应， 还讨论了各种成分 的岩类在变质作用过程中所发生的各种矿物反应， 并根据常见岩 石中的矿物反应确定了大的变质级分区，这样的分区便于概括变 质条件， 称为很低级、 低级、 中级和高级变质作用。 这个新概念应用起来是很简便的，作者的同事们和其他一些 人在野外已成功地应用了这一概念。我们希望本书将对变质地体 的岩相学研究起一点指导作用， 也就是说， 按照本书的观点， 只有 对具某种成分的岩石才需要进行周密详细的调查，为了推断变质 作用的物理条件， 需要选择针对专门目的的岩相学观察， 而避免进 行泛泛的研究。 为了在已知的变质背景内选择恰当的目标， 可查 阅第十五章，因为这一章是提供测定常见岩石中变质级和主要等 反应度或等变度的一把钥匙。 为节省篇幅起见，参考文献主要列出了新的文献，这并不是 有意贬低老文献的价值， 读者可以在新文献中查出老的文献目录。 为方便起见， 全部文献分别附在各章之后。 本书侧重于变质作甩的化学、 矿物学和物理化学方面的阐述， 未涉及岩石的组构， 有关这方面的论述， 请读者注意查阅斯普赖的 变质结构 ( M e t a m o r p h i c T e x t u r e s , P e r g a m o n P r e s s , O x f o r d ; 1 9 6 9 ) 以及特纳和韦斯的 变质构造岩的构造分析 * ( S t r u c t u r a l A n a l y s is o f M e t a m o r p h i c T e c t o n i c s , N e w Y o r k , 1 9 6 3 ) 两本书。有关具体的 变质地区的野外关系， 本书也未详细考虑， 好在特纳的 变质岩岩 石学( M e t a m o r p h ic P e t r o lo g y , M c G r a w - H i ll B o o k C o m p a n y , N e w Y o r k , 1 9 6 3 )和都城的 变质作用和变质带 * * ( M e t a m o r p h i s m a n d M e t a m o r p h ic B e lt s , G e o r g e A l le n 但是文 中增补了一些最新的研究成果， 重绘了九幅图， 增加了五幅图。 一 本 版改正了许多曾经忽略的排印错误。 H. G. F . 温克勒 1 9 乃 年 6 月于格廷根 目录 0了jl夕 .工，上 第一章 变质作用的定义和类型 ， ， 第二章 从成岩作用到变质作用 ， ， 第三章 变质作用的因素 概述 。 ， 流体相的成分 “ ” ” ” ” ” 定向压力 。 ， ， ， 第四章 矿物共生:组成变质岩的单位 ， 第五章 变质矿物共生的图解表示法 成分标绘 A C F图解 A T K图解 怎样使用A C F和 A T K图解? A F M图解 。 第六章 分类原理:变质相与变质级 . 第七章 变质级的四个分区 二 ” ” : ” . “ ” . “ ” 概述 等 变度 和等反应度 ” “ ” ” ” ” ” ” ” ” ” . 很低级变质作用分区 ” ” . . . ” ” . ” ” ” ” 低级变质作用分区 ” ” ” ” ” ” ” “ . .“ “ ” 从低级到中级变质作用的变化 ， 从中级到高级变质作用的变化 。 麻粒岩一 高级; 区域紫苏辉石带 变质级的压力分区 . ” ” “ “ “ ” 关于 A I , S i O ， 矿物的问题 “ “ ” “ ” “ ” ” 第八章 变质地体的一般特征 接 触晕中的 变质带 ， ” . ” ” “ ” ” 1 9 2 5 OC.1 ，山几j 31 3 5 42 4 5 斗 8 5 6 6 5 6 5 66 68 75 75 83 89 89 93 98 98 区域变质作用中的变 质带 ， 1 0 3 双变质带 . 一1 1 0 第九章 碳酸盐岩的变质反应 1 1 3 概述 ， 1 1 3 含硅白 云质灰岩的变质作用 . . . . . . ， 1 1 5 硅灰石的形成 ， 。 1 3 2 在很高温和很低压下碳酸盐 的变质作 用， 1 3 7 第十章 泥灰岩的变质作用 1 4 4 C a - A l 云母 珍珠云母 ， 。 1 5 0 斜长 石十 方解石组 合 ， 1 5 2 符山石 1 5 5 第+一章 超镁铁质岩的变质作用:M g o - S 0 1 - C 0 2- H 2 0和 M g O - C a O - S i O - H , O系统 A I , O , , C a O 和 F c o 的存在 。 . . . . . . 第十二章 镁铁质岩的变质作用 除了低压时很低级变质作用的那些转变以外的转变 低压时的很低级变质作用 很低级变质变化的演化 。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 很低级变质作用中c o ， 的作用 . 。 . . . . . . . 第十三章硬砂岩的很低级变质作用 第十四章 泥质岩的变质作用 概述 。 ， 泥质岩的很低级和低级变质作用 ， 泥质岩的中级和高级变质作用 一 第十五章 在常见岩石中确定变质级和主要等反应度或等变 度的标志 。 . . . . . . . 很低级变质作用 . . . . . . . . . . . . ， 。 . 。 低级变质作用