變質(zhì)作用pTt軌跡的研究方法與進(jìn)展

變質(zhì)作用pTt軌跡的研究方法與進(jìn)展一、本文概述變質(zhì)作用，作為地球科學(xué)中的一個重要領(lǐng)域，主要關(guān)注巖石在地下高溫高壓環(huán)境下發(fā)生的物理和化學(xué)變化過程。這些變化不僅影響巖石的組成和結(jié)構(gòu)，還揭示了地殼演化和地質(zhì)歷史的重要信息。因此，深入研究變質(zhì)作用的機制和過程，對于理解地殼動力學(xué)、礦產(chǎn)資源形成以及地質(zhì)環(huán)境保護(hù)等方面具有重要意義。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對變質(zhì)作用的研究手段和方法也在不斷更新和完善。特別是近年來，隨著實驗巖石學(xué)、地球化學(xué)、同位素年代學(xué)等學(xué)科的交叉融合，變質(zhì)作用的研究取得了顯著的進(jìn)展。這些進(jìn)展不僅深化了我們對變質(zhì)作用過程的認(rèn)識，還為解決一些長期存在的科學(xué)問題提供了新的思路和方法。本文旨在全面梳理和總結(jié)變質(zhì)作用研究的方法與進(jìn)展，特別是圍繞變質(zhì)作用過程中的壓力-溫度（p-T）軌跡展開探討。我們將首先介紹變質(zhì)作用的基本概念和分類，然后重點闡述p-T軌跡的研究方法，包括巖石學(xué)觀察、實驗?zāi)M、地球化學(xué)分析等。在此基礎(chǔ)上，我們將評述近年來在變質(zhì)作用研究方面取得的主要進(jìn)展，并探討未來的發(fā)展方向和挑戰(zhàn)。希望通過本文的闡述，能夠為變質(zhì)作用的研究提供有益的參考和啟示。二、變質(zhì)作用的基本理論變質(zhì)作用，也稱為變質(zhì)過程，是指巖石在固態(tài)條件下，由于溫度、壓力以及化學(xué)活動性流體等因素的影響，發(fā)生礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的變化，但不改變其固態(tài)屬性的地質(zhì)作用。這一過程涉及一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化，是地質(zhì)學(xué)中研究巖石圈演化和地殼發(fā)展的重要手段。變質(zhì)作用的基本理論主要圍繞變質(zhì)相、變質(zhì)帶和變質(zhì)相系等概念展開。變質(zhì)相是指巖石在變質(zhì)過程中，由于溫度、壓力等條件的變化，所經(jīng)歷的特定變質(zhì)階段。每個變質(zhì)相都具有獨特的礦物組合、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征，反映了巖石經(jīng)歷的特定變質(zhì)環(huán)境和條件。變質(zhì)帶則是指在地殼中，由于溫度、壓力等條件的梯度變化，巖石發(fā)生變質(zhì)作用形成的連續(xù)帶狀區(qū)域。變質(zhì)帶內(nèi)的巖石經(jīng)歷不同程度的變質(zhì)作用，呈現(xiàn)出不同的變質(zhì)相，是研究地殼熱結(jié)構(gòu)和演化的重要依據(jù)。變質(zhì)相系則是指一系列相互關(guān)聯(lián)的變質(zhì)相的組合，反映了巖石在變質(zhì)過程中的連續(xù)變化。變質(zhì)相系的建立對于理解巖石變質(zhì)作用的機制和過程具有重要意義。通過對變質(zhì)相系的研究，可以揭示巖石在變質(zhì)過程中的礦物轉(zhuǎn)換、元素遷移和流體活動等關(guān)鍵信息，為探討地殼演化歷史提供重要依據(jù)。近年來，隨著變質(zhì)作用研究的不斷深入，新的理論和方法不斷涌現(xiàn)。例如，變質(zhì)作用過程中的元素和同位素地球化學(xué)研究，可以揭示巖石在變質(zhì)過程中的元素遷移和同位素分餾規(guī)律，為探討地殼物質(zhì)循環(huán)和成礦作用提供重要線索。變質(zhì)巖的年代學(xué)研究也為理解地殼熱歷史和構(gòu)造演化提供了新的視角。變質(zhì)作用的基本理論是地質(zhì)學(xué)中的重要組成部分，對于理解巖石圈演化和地殼發(fā)展具有重要意義。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和研究方法的不斷創(chuàng)新，變質(zhì)作用研究將不斷取得新的突破和進(jìn)展。三、研究方法變質(zhì)作用pTt軌跡的研究方法主要包括野外地質(zhì)調(diào)查、巖石學(xué)分析、地球化學(xué)分析、同位素年代學(xué)分析以及數(shù)值模擬等多種手段。這些方法的綜合運用，能夠為我們提供變質(zhì)作用過程中壓力（P）、溫度（T）和時間（t）變化的詳細(xì)信息，從而揭示變質(zhì)作用的機制和過程。野外地質(zhì)調(diào)查是變質(zhì)作用研究的基礎(chǔ)。通過對變質(zhì)巖體的詳細(xì)觀察和描述，可以識別出變質(zhì)作用的類型、強度和范圍，為后續(xù)的室內(nèi)研究提供基礎(chǔ)資料。巖石學(xué)分析是變質(zhì)作用研究的重要手段。通過對變質(zhì)巖的巖石學(xué)特征、礦物組合和變質(zhì)礦物學(xué)的研究，可以推斷出變質(zhì)作用過程中的溫度、壓力變化，進(jìn)而推測變質(zhì)作用的機制。地球化學(xué)分析也是變質(zhì)作用研究的關(guān)鍵手段。通過對變質(zhì)巖的主量元素、微量元素和稀土元素等地球化學(xué)特征的分析，可以揭示變質(zhì)作用過程中元素的遷移、富集和再分配規(guī)律，為變質(zhì)作用機制的解析提供重要信息。同位素年代學(xué)分析是變質(zhì)作用研究中確定變質(zhì)時間的重要手段。通過對變質(zhì)巖中同位素體系的研究，可以確定變質(zhì)作用發(fā)生的時間，進(jìn)而揭示變質(zhì)作用與區(qū)域構(gòu)造演化的關(guān)系。數(shù)值模擬方法在變質(zhì)作用研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。通過建立變質(zhì)作用過程的數(shù)值模型，可以模擬變質(zhì)作用過程中的溫度、壓力和時間變化，揭示變質(zhì)作用的機制和過程，為變質(zhì)作用研究提供新的思路和方法。變質(zhì)作用pTt軌跡的研究方法需要綜合運用野外地質(zhì)調(diào)查、巖石學(xué)分析、地球化學(xué)分析、同位素年代學(xué)分析以及數(shù)值模擬等多種手段。這些方法的綜合運用，將為變質(zhì)作用的研究提供更為深入和全面的認(rèn)識。四、研究進(jìn)展近年來，變質(zhì)作用pTt軌跡的研究取得了顯著的進(jìn)展，這主要得益于新技術(shù)和新方法的不斷涌現(xiàn)，以及多學(xué)科交叉研究的深入。在變質(zhì)作用的研究中，壓力-溫度-時間（pTt）軌跡的確定是關(guān)鍵，它反映了巖石在變質(zhì)過程中的熱動力學(xué)歷史。在實驗技術(shù)方面，高溫高壓實驗設(shè)備的發(fā)展使得我們可以在更接近自然條件下模擬變質(zhì)過程，從而更準(zhǔn)確地獲取巖石的pTt軌跡。一些新的無損檢測技術(shù)的出現(xiàn)，如射線衍射、紅外光譜等，使得我們可以對巖石的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行更精細(xì)的研究，從而揭示變質(zhì)作用的更多細(xì)節(jié)。在理論模型方面，隨著熱力學(xué)和動力學(xué)理論的深入，我們可以建立更精確的變質(zhì)作用模型。這些模型不僅考慮了溫度和壓力的影響，還考慮了化學(xué)反應(yīng)速率、物質(zhì)傳輸?shù)纫蛩?，從而可以更全面地描述變質(zhì)過程。再次，在數(shù)據(jù)分析方法方面，隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，我們可以對大量的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行更深入的挖掘和分析。例如，通過機器學(xué)習(xí)算法，我們可以從數(shù)據(jù)中提取出更多的信息，從而更準(zhǔn)確地確定巖石的pTt軌跡。在多學(xué)科交叉研究方面，變質(zhì)作用的研究已經(jīng)不僅僅局限于地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域，而是與地球物理學(xué)、地球化學(xué)、礦物學(xué)等多個學(xué)科進(jìn)行了深入的交叉。這種交叉研究不僅拓寬了我們的視野，也為我們提供了更多的研究方法和手段。變質(zhì)作用pTt軌跡的研究在近年來取得了顯著的進(jìn)展，這不僅體現(xiàn)在實驗技術(shù)、理論模型和數(shù)據(jù)分析方法上的創(chuàng)新，也體現(xiàn)在多學(xué)科交叉研究的深入。隨著科技的進(jìn)步和研究的深入，我們有理由相信，未來變質(zhì)作用的研究將取得更大的突破。五、研究展望隨著科技的不斷進(jìn)步和學(xué)科交叉融合的加深，變質(zhì)作用pTt軌跡的研究方法與進(jìn)展也將迎來新的機遇和挑戰(zhàn)。未來，該領(lǐng)域的研究將更加注重多學(xué)科交叉融合，如地球化學(xué)、地球物理學(xué)、地質(zhì)年代學(xué)等，共同揭示變質(zhì)作用的深層次機制和規(guī)律。一方面，新的技術(shù)手段和方法的不斷涌現(xiàn)將為變質(zhì)作用研究提供更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。例如，高分辨率的地球化學(xué)分析方法將有助于揭示變質(zhì)巖中微量元素和同位素的遷移和再分配過程，進(jìn)而深入理解變質(zhì)作用的化學(xué)反應(yīng)機制和物質(zhì)運移規(guī)律。同時，地球物理學(xué)方法的發(fā)展也將為變質(zhì)巖區(qū)的構(gòu)造分析和熱歷史重建提供更為有效的手段，有助于揭示變質(zhì)作用的動力學(xué)過程和熱演化歷史。另一方面，隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，變質(zhì)作用研究也將迎來數(shù)據(jù)驅(qū)動和智能化分析的新時代。通過對大量變質(zhì)巖樣品的系統(tǒng)分析和數(shù)據(jù)挖掘，可以揭示變質(zhì)作用的時空分布規(guī)律和影響因素，為深入理解變質(zhì)作用提供新的視角。同時，基于人工智能的變質(zhì)作用模擬和預(yù)測也將成為可能，有助于指導(dǎo)變質(zhì)巖區(qū)的資源勘探和工程實踐。隨著全球氣候變化和資源環(huán)境問題的日益突出，變質(zhì)作用研究也將更加注重其在資源環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用。例如，變質(zhì)巖作為重要的礦產(chǎn)資源儲庫和油氣運移通道，其變質(zhì)作用過程對于資源的形成和分布具有重要影響。變質(zhì)作用過程中的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換也對地球環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。因此，未來的變質(zhì)作用研究將更加注重其在資源環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，為資源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。未來變質(zhì)作用pTt軌跡的研究將更加注重多學(xué)科交叉融合、技術(shù)手段創(chuàng)新以及數(shù)據(jù)驅(qū)動和智能化分析。隨著研究的深入和拓展，我們有望更加全面和深入地理解變質(zhì)作用的本質(zhì)和規(guī)律，為資源勘探、環(huán)境保護(hù)和地球科學(xué)研究提供新的思路和方法。六、結(jié)論隨著地質(zhì)科學(xué)的深入發(fā)展，變質(zhì)作用pTt軌跡的研究已經(jīng)成為地質(zhì)領(lǐng)域中的一個重要研究方向。本文系統(tǒng)回顧了變質(zhì)作用pTt軌跡的研究方法及其最新進(jìn)展，包括傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)方法、實驗巖石學(xué)方法以及近年來興起的數(shù)值模擬方法等。這些研究方法的進(jìn)步不僅深化了我們對變質(zhì)作用過程的理解，也為探討地殼演化歷史提供了有力的工具。傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)方法，如巖石學(xué)、礦物學(xué)以及變質(zhì)相分析等，在變質(zhì)作用研究中具有不可替代的地位。它們通過對變質(zhì)巖石的詳細(xì)觀察和描述，為變質(zhì)作用的時空分布和演化序列提供了重要信息。然而，這些方法的局限性也顯而易見，如解釋結(jié)果的多樣性、主觀性等。實驗巖石學(xué)方法的發(fā)展為變質(zhì)作用研究帶來了新的機遇。通過模擬自然條件下的變質(zhì)過程，實驗巖石學(xué)方法能夠更準(zhǔn)確地揭示變質(zhì)作用的物理化學(xué)條件及其演化軌跡。近年來，高溫高壓實驗技術(shù)的進(jìn)步，使得我們能夠在更接近實際地質(zhì)條件的環(huán)境中進(jìn)行實驗，從而提高了結(jié)果的可靠性和精度。數(shù)值模擬方法作為一種新興的研究手段，在變質(zhì)作用研究中展現(xiàn)出巨大的潛力。通過建立數(shù)學(xué)模型，數(shù)值模擬方法能夠模擬變質(zhì)過程的時空演化，揭示變質(zhì)作用的內(nèi)在機制和規(guī)律。雖然目前數(shù)值模擬方法還面臨諸多挑戰(zhàn)，如模型參數(shù)的確定、邊界條件的處理等，但其發(fā)展前景廣闊，有望在未來成為變質(zhì)作用研究的重要方向。變質(zhì)作用pTt軌跡的研究方法在不斷發(fā)展和完善。傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)方法、實驗巖石學(xué)方法以及數(shù)值模擬方法各有優(yōu)劣，它們相互補充、相互促進(jìn)，共同推動著變質(zhì)作用研究的深入。未來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和研究方法的創(chuàng)新，我們有理由相信變質(zhì)作用pTt軌跡的研究將取得更加豐碩的成果，為地質(zhì)科學(xué)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。參考資料：隨著全球定位系統(tǒng)和移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，大量時空軌跡數(shù)據(jù)在各個領(lǐng)域產(chǎn)生，例如交通、物流、社交和金融等。這些數(shù)據(jù)包含了時間信息和空間信息，對于理解和解決實際問題具有重要意義。時空軌跡聚類作為處理和分析這類數(shù)據(jù)的有效手段，近年來越來越受到。本文將介紹時空軌跡聚類方法的研究進(jìn)展，包括研究現(xiàn)狀、研究進(jìn)展和未來研究。在時空軌跡數(shù)據(jù)的采集與預(yù)處理方面，研究者們針對不同數(shù)據(jù)來源和格式，提出了多種數(shù)據(jù)清洗、去噪和特征提取的方法。例如，李等（2021）提出了一種基于線性擬合的軌跡平滑方法，能夠有效地消除軌跡數(shù)據(jù)中的噪聲和突變[Lietal.2021]。另外，張等（2022）提出了一種基于時間序列的軌跡特征提取方法，從時間維度對軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，從而提取出有效的特征[Zhangetal.2022]。在時空軌跡聚類方法的分類上，根據(jù)聚類原理的不同，可以大致分為基于空間位置的聚類、基于時間信息的聚類和基于空間時間和深度信息的聚類?；诳臻g位置的聚類方法例如DBSCAN（Density-BasedSpatialClusteringofApplicationswithNoise）和K-Means等，基于時間信息的聚類方法如Time-SeriesClustering等，而基于空間時間和深度信息的聚類方法如SpatiotemporalClusteringAlgorithmforEvaluatingMovingObjectGroups等[Anselinetal.2021]。存在的問題和挑戰(zhàn)主要包括：如何處理大規(guī)模軌跡數(shù)據(jù)，如何提高聚類的精度和效率，如何處理復(fù)雜的時空軌跡數(shù)據(jù)（如高維、高頻率、大量數(shù)據(jù)等），以及如何理解和解釋聚類結(jié)果。近年來，時空軌跡聚類方法的研究取得了一些突破性進(jìn)展。在基于空間位置的聚類方面，研究者們提出了多種考慮時間信息的DBSCAN改進(jìn)算法。例如，Li等（2022）提出了一種考慮時間和距離的DBSCAN聚類方法，該方法能夠更好地識別和理解時空軌跡數(shù)據(jù)中的模式和結(jié)構(gòu)[Lietal.2022]。在基于時間信息的聚類方面，研究者們將時間序列聚類方法應(yīng)用于時空軌跡數(shù)據(jù)，并取得了良好的效果。例如，Wang等（2023）提出了一種基于時間序列的K-Means聚類方法，該方法能夠考慮時空軌跡數(shù)據(jù)的時間順序和空間位置信息[Wangetal.2023]。在基于空間時間和深度信息的聚類方面，研究者們結(jié)合空間時間聚類和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，提出了一些新的聚類方法。例如，Zhang等（2023）提出了一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時空軌跡聚類方法，該方法能夠利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)對時空軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行自動學(xué)習(xí)和聚類[Zhangetal.2023]。未來研究可以集中在以下幾個方面：現(xiàn)有方法的優(yōu)化改進(jìn)是必要的。針對現(xiàn)有方法的不足和問題，可以進(jìn)一步研究和改進(jìn)算法的性能和效率。新方法的研究和應(yīng)用是重要的。隨著數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和規(guī)模的不斷增加，需要研究新的聚類方法以應(yīng)對更為復(fù)雜和大規(guī)模的時空軌跡數(shù)據(jù)。時空軌跡聚類方法與其他方法的融合也是一種趨勢。例如，可以將時空軌跡聚類與機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、模式識別等領(lǐng)域的方法進(jìn)行融合，以獲得更好的聚類效果。如何理解和解釋聚類結(jié)果是另一個重要的研究方向。在未來的研究中，需要如何將聚類結(jié)果與實際應(yīng)用場景相結(jié)合，從而為實際問題的解決提供有效的支持和幫助。本文總結(jié)了時空軌跡聚類方法的研究現(xiàn)狀和不足，并提出了未來研究的方向和挑戰(zhàn)。隨著數(shù)據(jù)的不斷增長和處理需求的不斷提高，時空軌跡聚類方法在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用前景將越來越廣闊。因此，進(jìn)一步研究和改進(jìn)時空軌跡聚類方法對于解決實際問題具有重要的意義和價值。變質(zhì)相平衡是材料科學(xué)和化學(xué)工程領(lǐng)域中的一個重要概念，它涉及到物質(zhì)在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之間的轉(zhuǎn)化和平衡。隨著科技的發(fā)展，變質(zhì)相平衡的研究也在不斷深入，取得了一系列重要的進(jìn)展。對于變質(zhì)相平衡的基本理論，研究者們已經(jīng)有了更深入的理解。通過對晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵、熱力學(xué)和動力學(xué)等方面的深入研究，我們能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測和控制物質(zhì)的相變行為。這不僅有助于我們更好地理解材料的性質(zhì)和行為，也有助于我們開發(fā)出更加高效和環(huán)保的材料制備技術(shù)。在實驗技術(shù)方面，我們也取得了很大的進(jìn)展。高精度的顯微鏡技術(shù)、光譜分析技術(shù)和計算模擬技術(shù)等手段的應(yīng)用，使得我們可以更準(zhǔn)確地測定和模擬物質(zhì)的相平衡狀態(tài)和相變過程。這些技術(shù)的發(fā)展，不僅提高了我們的實驗精度和效率，也為我們的理論研究提供了更加可靠的數(shù)據(jù)支持。變質(zhì)相平衡的研究還涉及到許多實際應(yīng)用。例如，在冶金、陶瓷、玻璃、化學(xué)反應(yīng)工程等領(lǐng)域中，都需要考慮物質(zhì)的相平衡和相變行為。通過變質(zhì)相平衡的研究，我們可以優(yōu)化材料的制備工藝，提高產(chǎn)品的性能和降低能耗，為工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。變質(zhì)相平衡的研究是一個充滿挑戰(zhàn)和機遇的領(lǐng)域。隨著科技的不斷進(jìn)步和應(yīng)用需求的不斷提高，我們相信這一領(lǐng)域的研究將會取得更加重要的進(jìn)展和創(chuàng)新。巖石在基本上處于固體狀態(tài)下，受到溫度、壓力及化學(xué)活動性流體的作用，發(fā)生礦物成分、化學(xué)成分、巖石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造變化的地質(zhì)作用，稱為變質(zhì)作用。經(jīng)歷變質(zhì)作用后形成的巖石稱變質(zhì)巖。變質(zhì)巖形成后還可經(jīng)歷新的變質(zhì)作用過程，有的變質(zhì)巖是多次變質(zhì)作用的產(chǎn)物。變質(zhì)作用絕大多數(shù)與地殼演化進(jìn)程中地球內(nèi)部的熱流變化、構(gòu)造應(yīng)力或負(fù)荷壓力等密切有關(guān)，少數(shù)是由隕石沖擊月球和地球的表面巖石所產(chǎn)生。變質(zhì)作用是在巖石基本上保持固體狀態(tài)下進(jìn)行的。地表的風(fēng)化作用和其他外生作用引起巖石的變化，不屬于變質(zhì)作用。促使沉積物轉(zhuǎn)變成為沉積巖的成巖作用，通常也是在地下一定深度和一定的溫度、壓力等條件下進(jìn)行的，它與變質(zhì)作用有相似之處，但成巖作用所要求的深度、壓力和溫度都較小，在作用的過程中物質(zhì)發(fā)生的變化不十分明顯；而變質(zhì)作用所要求的溫度與壓力較高、深度較大，在作用過程中原巖變化顯著。一般來說，成巖作用的溫度小于150～200℃，圍壓低于100～200MPa；而變質(zhì)作用則要高于這一數(shù)值。因此，可以說成巖作用與變質(zhì)作用具有過渡關(guān)系。變質(zhì)作用雖與溫度有重要關(guān)系，但溫度并未使原巖熔融，即原巖基本上在固態(tài)下發(fā)生變質(zhì)，一旦溫度高到使原巖熔融，那么，就進(jìn)入到了巖漿作用的范疇，因此變質(zhì)作用與巖漿作用從發(fā)展上來看也是有聯(lián)系的。對于大多數(shù)巖石來說，變質(zhì)作用的高溫界限大致為700～900℃。在地殼形成發(fā)展過程中，早先形成的巖石，包括巖漿巖、沉積巖和先形成的變質(zhì)巖，為了適應(yīng)新的地質(zhì)環(huán)境和物理化學(xué)條件的變化，在固態(tài)情況下發(fā)生礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造的重新組合，甚至包括化學(xué)成分的改變，這個變化過程稱為變質(zhì)作用。當(dāng)然，由于變質(zhì)作用形成的巖石就稱為變質(zhì)巖。變質(zhì)作用的分類各家不完全一樣，有的側(cè)重于地質(zhì)特點，有的側(cè)重于物理化學(xué)條件，有的側(cè)重于礦物組合和變形作用所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點。合理的分類應(yīng)是一個綜合分類，既要考慮變質(zhì)作用形成時的大地構(gòu)造環(huán)境，又要以反映熱流變化的變質(zhì)相和變質(zhì)相系為基礎(chǔ)。根據(jù)變質(zhì)巖系產(chǎn)出的地質(zhì)位置、規(guī)模和變質(zhì)相系，同時考慮大多數(shù)人的稅慣分法，可把變質(zhì)作用分為局部性的和區(qū)域性的兩大類別。局部性的包括下列類型。一般是在侵入體與圍巖的接觸帶，由巖漿活動引起的一種變質(zhì)作用。通常發(fā)生在侵入體周圍幾米至幾公里的范圍內(nèi)，常形成接觸變質(zhì)暈圈。一般形成于地殼淺部的低壓、高溫條件下，壓力為107～3×108帕。近接觸帶溫度較高，從接觸帶向外溫度逐漸降低。接觸變質(zhì)作用又可分為2個亞類：①熱接觸變質(zhì)作用：指巖石主要受巖漿侵入時高溫?zé)崃饔绊懚a(chǎn)生的一種變質(zhì)作用。定向應(yīng)力和靜壓力的作用一般較小，具有化學(xué)活動性的流體只起催化劑作用，圍巖受變質(zhì)作用后主要發(fā)生重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶，原有組分重新改組為新的礦物組合并產(chǎn)生角巖結(jié)構(gòu)，而化學(xué)成分無顯著改變。②接觸交代變質(zhì)作用：在侵入體與圍巖的接觸帶，圍巖除受到熱流的影響外，還受到具化學(xué)活動性的流體和揮發(fā)分的作用，發(fā)生不同程度的交代置換，原巖的化學(xué)成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造都發(fā)生明顯改變，形成各種夕卡巖和其他蝕變巖石，有時還伴生有一定規(guī)模的鐵、銅、鎢等礦產(chǎn)以及鉬、鈦、氟、氯、硼、磷、硫等元素的富集。指與火山巖和次火山巖接觸的圍巖或捕虜體中發(fā)生的小規(guī)模高溫變質(zhì)作用。其特點是溫度很高，壓力較低和作用時間較短。圍巖和捕虜體被烘烤退色、脫水，甚至局部熔化，出現(xiàn)少量玻璃質(zhì)。有時生成默硅鎂鈣石、斜硅鈣石和硅鈣石等稀少礦物。指與斷裂構(gòu)造有關(guān)的變質(zhì)作用的總稱。它們以應(yīng)力為主，有的伴有大小不等的熱流，可分為3個亞類：①碎裂變質(zhì)作用：當(dāng)巖層和巖石遭受斷層錯動時發(fā)生壓碎或磨碎的一種變質(zhì)作用，也有人稱為動力變質(zhì)作用(狹義的)、斷錯變質(zhì)作用或機械變質(zhì)作用。一般常發(fā)生于低溫條件下，重結(jié)晶作用不明顯，常呈帶狀分布，往往與淺部的脆性斷裂有關(guān)。②韌性剪切帶變質(zhì)作用：韌性剪切帶指由韌性剪切作用造成的強烈變形的線狀地帶，可以有很大的寬度和長度。它與脆性斷裂不同，剪切帶內(nèi)的變形是連續(xù)的，不發(fā)育明顯的斷層面,但又有相對位移。剪切帶變形及相關(guān)的變質(zhì)作用具有相同的邊界條件，都限于剪切帶內(nèi)部。一般疊加在區(qū)域變質(zhì)作用產(chǎn)物上的剪切變形往往伴有退化變質(zhì)作用，其變質(zhì)程度從低溫綠片巖相至高溫角閃巖相。與區(qū)域變質(zhì)同期的韌性剪切帶變質(zhì)作用較為復(fù)雜，在少數(shù)情況下，遞進(jìn)剪切變形也可以伴有進(jìn)化變質(zhì)作用。導(dǎo)致剪切帶變質(zhì)作用的主要原因有兩個，一是流體的注入，另一是由剪切應(yīng)變引起的等溫面變形和熱松弛作用。③逆掩斷層變質(zhì)作用：逆掩斷層導(dǎo)致的變質(zhì)作用與剪切帶變質(zhì)作用有明顯差異，主要影響其下盤和一部分上盤巖石，上盤即逆掩的巖石發(fā)生快速退化變質(zhì)作用，而下盤被逆掩的巖石產(chǎn)生快速的增壓變質(zhì)作用，隨后又發(fā)生熱調(diào)整使地?zé)崽荻染徛撸麄€巖系相應(yīng)地發(fā)生緩慢的進(jìn)化變質(zhì)作用，最后巖系底部發(fā)生部分熔融并導(dǎo)致晚期侵入體的生成。指隕石沖擊月球或地球表面巖石產(chǎn)生特殊高溫和高壓所引起的一種瞬間變質(zhì)作用。宇宙中的巨大隕石，以很大的速度（10～20公里/秒）降落于地球表面，在很短的時間內(nèi)（10-3～10-1秒），給地球巖石以特大的沖擊，使之發(fā)生強烈爆炸，產(chǎn)生超高壓（1011～1014帕）、極高溫(≥10000℃)和釋放出巨大能量，使沖擊中心形成巨大的隕石坑。在隕石坑中及其周圍，生成各種沖擊巖。指具有一定化學(xué)活動性的氣體和熱液與固體巖石進(jìn)行交代反應(yīng)，使巖石的礦物和化學(xué)成分發(fā)生改變的變質(zhì)作用。氣水熱液可以是侵入體帶來的揮發(fā)分，或者是受熱流影響而變熱的地下循環(huán)水以及兩者的混合物。在一定條件下，它們可改造巖石中的礦物，形成各種蝕變巖石，并使某些有用元素遷移、沉淀和富集。在氣液變質(zhì)強烈地段往往出現(xiàn)蝕變分帶，有利于成礦，故可作為一種普查找礦標(biāo)志。煤層或天然易燃物由于氧化或外部原因使溫度上升而引起燃燒，溫度可達(dá)1600℃，影響范圍可超過10平方公里?？墒怪車鷰r石產(chǎn)生重結(jié)晶或部分熔化，受變質(zhì)的泥質(zhì)或泥灰質(zhì)沉積巖常裂成碎片或生成燒變巖。這是一種熱源來自巖石自身的稀少熱變質(zhì)作用。中國新疆和山西大同的侏羅紀(jì)煤田，加拿大北部煙山的白堊系含油砂巖和頁巖，都發(fā)生過這類變質(zhì)作用。區(qū)域性的變質(zhì)作用，一般規(guī)模巨大，主要呈面型分布，出露面積從幾百到幾千甚至上萬平方公里，它可分為下列3個主要類型。主要見于太古宙地盾或克拉通，常發(fā)生在地殼演化的早期，它不同于元古宙以來活動帶的變質(zhì)作用。以單相變質(zhì)的麻粒巖相和角閃巖相為主，呈面型分布，變質(zhì)溫度,麻粒巖相一般為700～900℃，角閃巖相一般為550～700℃，壓力一般為(5～10)×108帕。重熔混合巖比較發(fā)育，英云閃長巖、奧長花崗巖和花崗閃長巖等分布廣泛。紫蘇花崗巖僅見于麻粒巖相區(qū)。構(gòu)造上表現(xiàn)為穹窿和短軸背斜。中國的華北陸臺有廣泛出露。即一般所稱的區(qū)域動熱變質(zhì)作用，也有人稱為造山變質(zhì)作用。這是在區(qū)域性溫度、壓力和應(yīng)力增高的情況下，固體巖石受到改造的一種變質(zhì)作用，它往往形成寬度不等的遞增變質(zhì)帶。此種變質(zhì)作用在地理上以及成因上常與大的造山帶有關(guān)，如歐洲蘇格蘭—挪威的加里東造山帶，北美的阿巴拉契亞造山帶，中國的祁連山造山帶等。變質(zhì)作用的形成溫度可達(dá)700℃，有的高達(dá)850℃，壓力為(2～10)×108帕，巖石變質(zhì)后具明顯的葉理或片理。常伴有中酸性巖漿活動或區(qū)域性混合巖化作用。又稱埋深變質(zhì)作用，也有人稱靜力變質(zhì)作用、負(fù)荷變質(zhì)作用或地?zé)嶙冑|(zhì)作用。埋深變質(zhì)作用與巖漿侵入作用和造山應(yīng)力作用都無明顯關(guān)系，它是地槽沉積物及火山沉積物隨著埋藏深度的變化而引起的一種變質(zhì)作用，巖石一般缺乏片理。形成溫度較低，最高可能為400～450℃，壓力較高。埋深變質(zhì)作用一方面解釋了含有沸石類礦物的變質(zhì)巖，另一方面解釋了含硬柱石、藍(lán)閃石的變質(zhì)巖，這兩類變質(zhì)巖是在相近的低溫條件下形成，但是它們在壓力上有較大差別。經(jīng)常伴生榴輝巖（C型）、蛇紋巖或蛇綠巖。未見有混合巖，同構(gòu)造期花崗巖很不發(fā)育。關(guān)于埋深變質(zhì)作用的成因有造陸運動下沉說、洋槽沿俯沖帶下沉說和大斷裂造成的下沉說等。指大洋中脊附近的變質(zhì)作用，在大洋中脊下部的熱流具有較高的速率，并隨深度而快速增加，使原有的基性巖（玄武巖、輝長巖等）變質(zhì)。以后由于洋底擴(kuò)張，不斷產(chǎn)生側(cè)向移動，使這些變質(zhì)巖移至正常的大洋盆中。變質(zhì)的基性巖，一般不具片理，基本保留原有結(jié)構(gòu)，其變質(zhì)相主要是沸石相和綠片巖相。根據(jù)對大西洋、太平洋和印度洋底樣品研究，變質(zhì)巖中的礦物共生組合，常隨深度而變化，其順序為黝簾石→葡萄石+陽起石→綠片巖相，葡萄石-綠纖石相組合缺失，說明大洋中脊玄武巖變質(zhì)時比許多大陸上蛇綠巖的地?zé)崽荻雀?。區(qū)域變質(zhì)作用按壓力類型分為低、中、高三個類型和兩個過渡類型，具有一定的溫度—壓力梯度，并與一定的地質(zhì)環(huán)境有密切關(guān)系。80年代中，中國巖石學(xué)家董申保等把中國的區(qū)域變質(zhì)作用分為主要類型、基礎(chǔ)類型和輔助類型。主要類型有：①埋深變質(zhì)作用：包括濁沸石相、葡萄石－綠纖石相型（淺到中等深度型）和藍(lán)閃石－硬柱石片巖相型（高壓相系型）兩個基礎(chǔ)類型②區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用：包括低綠片巖相（千枚巖）型和綠片巖相（有時可出現(xiàn)藍(lán)閃綠片巖相）型兩個基礎(chǔ)類型④區(qū)域中高溫變質(zhì)作用：包括麻粒巖相型和角閃巖相型兩個基礎(chǔ)類型。輔助類型包括蓋層變質(zhì)作用和斷陷變質(zhì)作用。溫度往往是引起巖石變質(zhì)的主導(dǎo)因素。它可以提供變質(zhì)作用所需要的能量，使巖石中礦物的原子、離子或分子具有較強的活動性，促使一系列的化學(xué)反應(yīng)和結(jié)晶作用得以進(jìn)行；同時溫度增高還可使礦物的溶解度加大，使更多的礦物成分進(jìn)入巖石空隙中的流體內(nèi)，增強了流體的滲透性、擴(kuò)散性及化學(xué)活動性，促進(jìn)了變質(zhì)作用的過程。變質(zhì)作用的溫度范圍可由150～200℃直到700～900℃。導(dǎo)致巖石溫度升高的主要原因有：①巖漿的侵入作用使其圍巖溫度升高；②當(dāng)?shù)貧\部的巖石進(jìn)入更深部時，由于地?zé)嵩鰷厥乖瓗r的溫度升高；③由深部熱流上升所帶來的熱量使巖石的溫度升高；④巖石遭受機械擠壓或破裂錯動時由機械能轉(zhuǎn)化的熱量使巖石的溫度升高，這種熱量一般較小或較局限。壓力也是變質(zhì)作用的重要因素，根據(jù)壓力的性質(zhì)可分為靜壓力和動壓力。靜壓力又稱圍壓，是由上覆巖石的重量引起的壓力。它具有均向性，并且隨著深度增加而增大。靜壓力的作用在于使巖石壓縮，導(dǎo)致礦物中原子、分子或離子間的距離縮小，促使礦物內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變，形成密度大、體積小的新礦物。如紅柱石（Al2SiO5）是在壓力較低的環(huán)境下形成的，相對密度為1～2g/cm3，當(dāng)靜壓力增大時，它可以轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)成分相同、但分子體積較小的藍(lán)晶石（Al2SiO5），其相對密度為56～68g/cm3。動壓力是由構(gòu)造運動所產(chǎn)生的定向壓力。由于動壓力只存在于一定的方向上，因而使得巖石在不同方向上產(chǎn)生了壓力差。這種壓力差在變質(zhì)作用中有著十分重要的意義。它可以引起礦物的壓溶作用，即在平行動壓力方向上溶解較強，物質(zhì)遷移到垂直動壓力方向上沉淀，導(dǎo)致原巖發(fā)生礦物的重新分異與聚集，造成礦物定向排列；也可以使原巖破碎或產(chǎn)生變形，從而改造了原巖的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造?；瘜W(xué)活動性流體是指在變質(zhì)作用過程中存在于巖石空隙中的一種具有很大的揮發(fā)性和活動性的流體。這種流體的組分以H2O及CO2為主，并包含有多種其它易揮發(fā)物質(zhì)及其溶解的礦物成分。在地下溫度、壓力較高的條件下，這種流體常呈不穩(wěn)定的氣-液混合狀態(tài)存在，因而具有較強的物理化學(xué)活動性，在變質(zhì)過程中起著十分重要的作用?；瘜W(xué)活動性流體可以促使礦物組分的溶解和遷移，引起原巖物質(zhì)成分的變化；而且，這種流體作為固體與固體之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的媒介具有極重要的意義，因為固體之間的化學(xué)反應(yīng)涉及到物質(zhì)組分的交換，如果沒有流體媒介，這種反應(yīng)是極其緩慢的；同時，流體本身也積極參與了變質(zhì)作用的各種化學(xué)反應(yīng)；流體的存在還會大大降低巖石的重熔溫度，使變質(zhì)作用的高溫界限變低?；瘜W(xué)活動性流體具有多種來源。其中包括巖石空隙中原已存在的孔隙水、變質(zhì)過程中從礦物結(jié)構(gòu)中析出的H2O及CO2等揮發(fā)性物質(zhì)、從巖漿中分離出的揮發(fā)性組分以及從地下深處分異上升的深部熱液等。時間是變質(zhì)作用很重要的影響yin's因素，有些變質(zhì)作用看起來不易發(fā)生，但是在長時間變質(zhì)因素持續(xù)作用下卻可以進(jìn)行。特別是變質(zhì)結(jié)構(gòu)的生成、巖石的塑性變形，都是很慢的過程。必須指出，上述各種變質(zhì)作用因素常常是互相配合、共同改造巖石的。但是，在不同的情況下起主要作用的因素會有所不同，因而變質(zhì)作用也相應(yīng)地顯示出不同的特征。在溫度、壓力及化學(xué)活動性流體的作用下，原巖可發(fā)生物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的變化。但是，這一變化是如何得以完成的呢？了解變質(zhì)作用的方式有助于我們了解變質(zhì)作用的過程。變質(zhì)作用的方式極其復(fù)雜多樣，其主要的方式有以下幾種。重結(jié)晶作用是指巖石在固態(tài)下，同種礦物經(jīng)過有限的顆粒溶解、組分遷移，然后又重新結(jié)晶成粗大顆粒的作用，在這一過程中并未形成新礦物。最典型的例子是隱晶質(zhì)的石灰?guī)r經(jīng)重結(jié)晶作用后變成顆粒粗大的大理巖（主要礦物成分均為方解石）。重結(jié)晶作用在成巖作用中已經(jīng)出現(xiàn)，但在變質(zhì)作用中則表現(xiàn)得更加強烈和普遍。重結(jié)晶作用對原巖的改造主要是使其粒度加大、顆粒相對大小均一化、顆粒外形變得較規(guī)則。變質(zhì)結(jié)晶作用是指在變質(zhì)作用的溫度、壓力范圍內(nèi)，在原巖總體化學(xué)成分基本保持不變的情況下（揮發(fā)分除外），原有礦物或礦物組合轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌牡V物或礦物組合的作用。由于這種變化過程多數(shù)情況下涉及巖石中各種組分的重新組合，并以化學(xué)反應(yīng)的方式完成，故又稱重組合作用或變質(zhì)反應(yīng)。變質(zhì)結(jié)晶作用的主要特點是有新礦物的形成和原礦物的消失，并且在反應(yīng)前后巖石的總體化學(xué)成分基本不變。交代作用是指變質(zhì)過程中，化學(xué)活動性流體與固體巖石之間發(fā)生的物質(zhì)置換或交換作用，其結(jié)果不僅形成新礦物，而且?guī)r石的總體化學(xué)成分發(fā)生改變。例如，含Na+的流體與鉀長石發(fā)生交代作用而置換出K+，形成新礦物鈉長石（斜長石的一種）：交代作用的特點是：在固態(tài)下進(jìn)行；交代前后巖石的總體積基本保持不變；原礦物的溶解和新礦物的形成幾乎同時進(jìn)行；交代作用是在開放系統(tǒng)中進(jìn)行的，反應(yīng)前后巖石的總體化學(xué)成分發(fā)生改變。交代作用在變質(zhì)過程中是比較普遍的，凡有化學(xué)活動性流體參加的情況下，總會有不同程度的交代作用發(fā)生。巖石在基本上處于固體狀態(tài)下，受到溫度、壓力及化學(xué)活動性流體的作用，發(fā)生礦物成分、化學(xué)成分、巖石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造變化的地質(zhì)作用，稱為變質(zhì)作用。經(jīng)歷變質(zhì)作用后形成的巖石稱變質(zhì)巖。變質(zhì)巖形成后還可經(jīng)歷新的變質(zhì)作用過程，有的變質(zhì)巖是多次變質(zhì)作用的產(chǎn)物。變質(zhì)作用絕大多數(shù)與地殼演化進(jìn)程中地球內(nèi)部的熱流變化、構(gòu)造應(yīng)力或負(fù)荷壓力等密切有關(guān)，少數(shù)是由隕石沖擊月球和地球的表面巖石所產(chǎn)生。變質(zhì)作用是在巖石基本上保持固體狀態(tài)下進(jìn)行的。地表的風(fēng)化作用和其他外生作用引起巖石的變化，不屬于變質(zhì)作用。促使沉積物轉(zhuǎn)變成為沉積巖的成巖作用，通常也是在地下一定深度和一定的溫度、壓力等條件下進(jìn)行的，它與變質(zhì)作用有相似之處，但成巖作用所要求的深度、壓力和溫度都較小，在作用的過程中物質(zhì)發(fā)生的變化不十分明顯；而變質(zhì)作用所要求的溫度與壓力較高、深度較大，在作用過程中原巖變化顯著。一般來說，成巖作用的溫度小于150～200℃，圍壓低于100～200MPa；而變質(zhì)作用則要高于這一數(shù)值。因此，可以說成巖作用與變質(zhì)作用具有過渡關(guān)系。變質(zhì)作用雖與溫度有重要關(guān)系，但溫度并未使原巖熔融，即原巖基本上在固態(tài)下發(fā)生變質(zhì)，一旦溫度高到使原巖熔融，那么，就進(jìn)入到了巖漿作用的范疇，因此變質(zhì)作用與巖漿作用從發(fā)展上來看也是有聯(lián)系的。對于大多數(shù)巖石來說，變質(zhì)作用的高溫界限大致為700～900℃。在地殼形成發(fā)展過程中，早先形成的巖石，包括巖漿巖、沉積巖和先形成的變質(zhì)巖，為了適應(yīng)新的地質(zhì)環(huán)境和物理化學(xué)條件的變化，在固態(tài)情況下發(fā)生礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造的重新組合，甚至包括化學(xué)成分的改變，這個變化過程稱為變質(zhì)作用。當(dāng)然，由于變質(zhì)作用形成的巖石就稱為變質(zhì)巖。變質(zhì)作用的分類各家不完全一樣，有的側(cè)重于地質(zhì)特點，有的側(cè)重于物理化學(xué)條件，有的側(cè)重于礦物組合和變形作用所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點。合理的分類應(yīng)是一個綜合分類，既要考慮變質(zhì)作用形成時的大地構(gòu)造環(huán)境，又要以反映熱流變化的變質(zhì)相和變質(zhì)相系為基礎(chǔ)。根據(jù)變質(zhì)巖系產(chǎn)出的地質(zhì)位置、規(guī)模和變質(zhì)相系，同時考慮大多數(shù)人的稅慣分法，可把變質(zhì)作用分為局部性的和區(qū)域性的兩大類別。局部性的包括下列類型。一般是在侵入體與圍巖的接觸帶，由巖漿活動引起的一種變質(zhì)作用。通常發(fā)生在侵入體周圍幾米至幾公里的范圍內(nèi)，常形成接觸變質(zhì)暈圈。一般形成于地殼淺部的低壓、高溫條件下，壓力為107～3×108帕。近接觸帶溫度較高，從接觸帶向外溫度逐漸降低。接觸變質(zhì)作用又可分為2個亞類：①熱接觸變質(zhì)作用：指巖石主要受巖漿侵入時高溫?zé)崃饔绊懚a(chǎn)生的一種變質(zhì)作用。定向應(yīng)力和靜壓力的作用一般較小，具有化學(xué)活動性的流體只起催化劑作用，圍巖受變質(zhì)作用后主要發(fā)生重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶，原有組分重新改組為新的礦物組合并產(chǎn)生角巖結(jié)構(gòu)，而化學(xué)成分無顯著改變。②接觸交代變質(zhì)作用：在侵入體與圍巖的接觸帶，圍巖除受到熱流的影響外，還受到具化學(xué)活動性的流體和揮發(fā)分的作用，發(fā)生不同程度的交代置換，原巖的化學(xué)成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造都發(fā)生明顯改變，形成各種夕卡巖和其他蝕變巖石，有時還伴生有一定規(guī)模的鐵、銅、鎢等礦產(chǎn)以及鉬、鈦、氟、氯、硼、磷、硫等元素的富集。指與火山巖和次火山巖接觸的圍巖或捕虜體中發(fā)生的小規(guī)模高溫變質(zhì)作用。其特點是溫度很高，壓力較低和作用時間較短。圍巖和捕虜體被烘烤退色、脫水，甚至局部熔化，出現(xiàn)少量玻璃質(zhì)。有時生成默硅鎂鈣石、斜硅鈣石和硅鈣石等稀少礦物。指與斷裂構(gòu)造有關(guān)的變質(zhì)作用的總稱。它們以應(yīng)力為主，有的伴有大小不等的熱流，可分為3個亞類：①碎裂變質(zhì)作用：當(dāng)巖層和巖石遭受斷層錯動時發(fā)生壓碎或磨碎的一種變質(zhì)作用，也有人稱為動力變質(zhì)作用(狹義的)、斷錯變質(zhì)作用或機械變質(zhì)作用。一般常發(fā)生于低溫條件下，重結(jié)晶作用不明顯，常呈帶狀分布，往往與淺部的脆性斷裂有關(guān)。②韌性剪切帶變質(zhì)作用：韌性剪切帶指由韌性剪切作用造成的強烈變形的線狀地帶，可以有很大的寬度和長度。它與脆性斷裂不同，剪切帶內(nèi)的變形是連續(xù)的，不發(fā)育明顯的斷層面,但又有相對位移。剪切帶變形及相關(guān)的變質(zhì)作用具有相同的邊界條件，都限于剪切帶內(nèi)部。一般疊加在區(qū)域變質(zhì)作用產(chǎn)物上的剪切變形往往伴有退化變質(zhì)作用，其變質(zhì)程度從低溫綠片巖相至高溫角閃巖相。與區(qū)域變質(zhì)同期的韌性剪切帶變質(zhì)作用較為復(fù)雜，在少數(shù)情況下，遞進(jìn)剪切變形也可以伴有進(jìn)化變質(zhì)作用。導(dǎo)致剪切帶變質(zhì)作用的主要原因有兩個，一是流體的注入，另一是由剪切應(yīng)變引起的等溫面變形和熱松弛作用。③逆掩斷層變質(zhì)作用：逆掩斷層導(dǎo)致的變質(zhì)作用與剪切帶變質(zhì)作用有明顯差異，主要影響其下盤和一部分上盤巖石，上盤即逆掩的巖石發(fā)生快速退化變質(zhì)作用，而下盤被逆掩的巖石產(chǎn)生快速的增壓變質(zhì)作用，隨后又發(fā)生熱調(diào)整使地?zé)崽荻染徛撸麄€巖系相應(yīng)地發(fā)生緩慢的進(jìn)化變質(zhì)作用，最后巖系底部發(fā)生部分熔融并導(dǎo)致晚期侵入體的生成。指隕石沖擊月球或地球表面巖石產(chǎn)生特殊高溫和高壓所引起的一種瞬間變質(zhì)作用。宇宙中的巨大隕石，以很大的速度（10～20公里/秒）降落于地球表面，在很短的時間內(nèi)（10-3～10-1秒），給地球巖石以特大的沖擊，使之發(fā)生強烈爆炸，產(chǎn)生超高壓（1011～1014帕）、極高溫(≥10000℃)和釋放出巨大能量，使沖擊中心形成巨大的隕石坑。在隕石坑中及其周圍，生成各種沖擊巖。指具有一定化學(xué)活動性的氣體和熱液與固體巖石進(jìn)行交代反應(yīng)，使巖石的礦物和化學(xué)成分發(fā)生改變的變質(zhì)作用。氣水熱液可以是侵入體帶來的揮發(fā)分，或者是受熱流影響而變熱的地下循環(huán)水以及兩者的混合物。在一定條件下，它們可改造巖石中的礦物，形成各種蝕變巖石，并使某些有用元素遷移、沉淀和富集。在氣液變質(zhì)強烈地段往往出現(xiàn)蝕變分帶，有利于成礦，故可作為一種普查找礦標(biāo)志。煤層或天然易燃物由于氧化或外部原因使溫度上升而引起燃燒，溫度可達(dá)1600℃，影響范圍可超過10平方公里。可使周圍巖石產(chǎn)生重結(jié)晶或部分熔化，受變質(zhì)的泥質(zhì)或泥灰質(zhì)沉積巖常裂成碎片或生成燒變巖。這是一種熱源來自巖石自身的稀少熱變質(zhì)作用。中國新疆和山西大同的侏羅紀(jì)煤田，加拿大北部煙山的白堊系含油砂巖和頁巖，都發(fā)生過這類變質(zhì)作用。區(qū)域性的變質(zhì)作用，一般規(guī)模巨大，主要呈面型分布，出露面積從幾百到幾千甚至上萬平方公里，它可分為下列3個主要類型。主要見于太古宙地盾或克拉通，常發(fā)生在地殼演化的早期，它不同于元古宙以來活動帶的變質(zhì)作用。以單相變質(zhì)的麻粒巖相和角閃巖相為主，呈面型分布，變質(zhì)溫度,麻粒巖相一般為700～900℃，角閃巖相一般為550～700℃，壓力一般為(5～10)×108帕。重熔混合巖比較發(fā)育，英云閃長巖、奧長花崗巖和花崗閃長巖等分布廣泛。紫蘇花崗巖僅見于麻粒巖相區(qū)。構(gòu)造上表現(xiàn)為穹窿和短軸背斜。中國的華北陸臺有廣泛出露。即一般所稱的區(qū)域動熱變質(zhì)作用，也有人稱為造山變質(zhì)作用。這是在區(qū)域性溫度、壓力和應(yīng)力增高的情況下，固體巖石受到改造的一種變質(zhì)作用，它往往形成寬度不等的遞增變質(zhì)帶。此種變質(zhì)作用在地理上以及成因上常與大的造山帶有關(guān)，如歐洲蘇格蘭—挪威的加里東造山帶，北美的阿巴拉契亞造山帶，中國的祁連山造山帶等。變質(zhì)作用的形成溫度可達(dá)700℃，有的高達(dá)850℃，壓力為(2～10)×108帕，巖石變質(zhì)后具明顯的葉理或片理。常伴有中酸性巖漿活動或區(qū)域性混合巖化作用。又稱埋深變質(zhì)作用，也有人稱靜力變質(zhì)作用、負(fù)荷變質(zhì)作用或地?zé)嶙冑|(zhì)作用。埋深變質(zhì)作用與巖漿侵入作用和造山應(yīng)力作用都無明顯關(guān)系，它是地槽沉積物及火山沉積物隨著埋藏深度的變化而引起的一種變質(zhì)作用，巖石一般缺乏片理。形成溫度較低，最高可能為400～450℃，壓力較高。埋深變質(zhì)作用一方面解釋了含有沸石類礦物的變質(zhì)巖，另一方面解釋了含硬柱石、藍(lán)閃石的變質(zhì)巖，這兩類變質(zhì)巖是在相近的低溫條件下形成，但是它們在壓力上有較大差別。經(jīng)常伴生榴輝巖（C型）、蛇紋巖或蛇綠巖。未見有混合巖，同構(gòu)造期花崗巖很不發(fā)育。關(guān)于埋深變質(zhì)作用的成因有造陸運動下沉說、洋槽沿俯沖帶下沉說和大斷裂造成的下沉說等。指大洋中脊附近的變質(zhì)作用，在大洋中脊下部的熱流具有較高的速率，并隨深度而快速增加，使原有的基性巖（玄武巖、輝長巖等）變質(zhì)。以后由于洋底擴(kuò)張，不斷產(chǎn)生側(cè)向移動，使這些變質(zhì)巖移至正常的大洋盆中。變質(zhì)的基性巖，一般不具片理，基本保留原有結(jié)構(gòu)，其變質(zhì)相主要是沸石相和綠片巖相。根據(jù)對大西洋、太平洋和印度洋底樣品研究，變質(zhì)巖中的礦物共生組合，常隨深度而變化，其順序為黝簾石→葡萄石+陽起石→綠片巖相，葡萄石-綠纖石相組合缺失，說明大洋中脊玄武巖變質(zhì)時比許多大陸上蛇綠巖的地?zé)崽荻雀摺^(qū)域變質(zhì)作用按壓力類型分為低、中、高三個類型和兩個過渡類型，具有一定的溫度—壓力梯度，并與一定的地質(zhì)環(huán)境有密切關(guān)系。80年代中，中國巖石學(xué)家董申保等把中國的區(qū)域變質(zhì)作用分為主要類型、基礎(chǔ)類型和輔助類型。主要類型有：①埋深變質(zhì)作用：包括濁沸石相、葡萄石－綠纖石相型（淺到中等深度型）和藍(lán)閃石－硬柱石片巖相型（高壓相系型）兩個基礎(chǔ)類型②區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用：包括低綠片巖相（千枚巖）型和綠片巖相（有時可出現(xiàn)藍(lán)閃綠片巖相）型兩個基礎(chǔ)類型④區(qū)域中高溫變質(zhì)作用：包括麻粒巖相型和角閃巖相型兩個基礎(chǔ)類型。輔助類型包括蓋層變質(zhì)作用和斷陷變質(zhì)作用。溫度往往是引起巖石變質(zhì)的主導(dǎo)因素。它可以提供變質(zhì)作用所需要的能量，使巖石中礦物的原子、離子或分子具有較強的活動性，促使一系列的化學(xué)反應(yīng)和結(jié)晶作用得以進(jìn)行；同時溫度增高還可使礦物的溶解度加大，使更多的礦物成分進(jìn)入巖石空隙中的流體內(nèi)，增強了流體的滲透性、擴(kuò)散性及化學(xué)活動性，促進(jìn)了變質(zhì)作用的過程。變質(zhì)作用的溫度范圍可由150～200℃直到700～900℃。導(dǎo)致巖石溫度升高的主要原因有：①巖漿的侵入作用使其圍巖溫度升高；②當(dāng)?shù)貧\部的巖石進(jìn)入更深部時，由于地?zé)嵩鰷厥乖瓗r的溫度升高；③由深部熱流上升所帶來的熱量使巖石的