中—高级变质岩区的层状构造 层状构造的类型
中—高级变质岩的变质程度深，变质重结晶作用发育，变形机制复杂多样，构造观测和研究有较大的难度，特别是反映岩石成因特征的原生结构构造，由于极其发育的构造置换作用已被改造殆尽，以及广泛发育的变质构造分异作用形成的规整的假层状构造——新生的片麻状及条带状构造的出现等，就更增加了观察的难度。所以，广泛发育在中—高级变质区的层状构造是重要研究对象。这种层状构造通常表现为由矿物或矿物集合体连续或非连续定向排列，或由平行或似平行状叶理分割的岩石条带以及不同类型岩层相间展布型式呈现出来。对变质岩中这种成层性岩石的正确认识，直接关系到对中—高级变质区地层单位类型的划分及填图单位的划分，也直接关系到其地质历史的正确建立。
近些年来对中—高级区变质地层和构造研究的深入实践，使人们逐渐开始认识到高级变质区中的成层形成和演化规律。层状构造并非简单地和原始层状构造一致，强烈褶皱变形，尤其是早期同斜或平卧褶皱作用过程中形成的轴面叶理，是对层理的置换作用和平行化作用而形成的次生层状构造的结果；又如，一些深成岩经韧性剪切变形改造也可形成一种层状构造，这种成层性构造造成宏观上貌似沉积层状构造的假象。
1.层状构造的类型
高级片麻岩中的层状构造主要是次生的似层状构造或者是假层状构造，或是强烈变形或固态变质分异的结果，或是原始沉积的或火成的原生层状构造被改造或叠加造成构造平行化的结果，在大多数情况下，是这些作用的综合结果。原生沉积构造的保存程度，与这些原生构造的尺度与相应的变形和重结晶作用强度有关。原始的层理可以在经受了大量变形和高级变质作用之后保存下来，但是原始的地层层序则往往变得非常紊乱，呈无序状态。在变形变质过程中，层理通常可以由顺层面理的发育，或顺层分异层的发育，或者脉体顺层侵入，使得层状构造变得更加明显。
中—高级变质岩中的层状构造的成因和类型是复杂的，按其成因分为变余层状构造、变质变形分异层状构造、复合层状构造和构造平行化层状构造。
（1）变余层理构造
这是指沉积—火山沉积形成的层理在遭受变质—变形作用中，原始层理基本上未被改造而保存较好的一种层状构造。分割不同岩性层的界面基本上是原始层理。发育在这类层状构造中的面理可以见有顺层片理，或是产生新的轴面叶理，但它并未造成原始层理的显著改造。这类层状构造在大部分高级变质区相对少见，只有在局部弱变形地段才能见到（图5-9），图5-9a代表原始正常沉积层在变质作用后形成的变余层理构造，原始堆积的顺序保存完好，片理发育程度受岩性控制明显。在粒状变晶岩石中不显片理，而当泥质成分增加时片理得到逐渐加强，形成顺层片理，这种片理平行层理；图5-9b表示为在褶皱变形较弱地段，不同岩性层的原始成层构造虽未被破坏，但在泥质成分增加部分已出现和轴面呈有方位关系的轴面叶理的产生，而成层构造仍表现为原始层状构造特点。
图5-9 变余层状构造的结构构造示意图
（据杨振升，1988）
a—具有明显沉积韵律构造地变余层理构造；b—遭受变形构造产生了新的叶理，变余层理保存完好
（2）构造平行化层状构造
一般情况下，构造平行化是造成层状构造形成的主要机制，它包括两种不同变形机制，一种是强烈压扁塑性流动变形，造成块状岩石中网状岩脉和不规则状包体或捕虏体发生了构造平行化，形成明显的层状构造（图5-10）；另一种是构造置换，是指早期层状构造（包括原始层理或变形变质作用形成的叶理）在一幕递进变形作用中，被晚期叶理强烈改造而形成的一种次生层状构造。这种由于强烈构造置换作用所形成的层状构造常常形成新的岩性层，它们代表变形变质作用改造的轴面叶理，并且空间上分布是不均匀的，主要发育在构造置换的强应变带内。构造平行化层状构造特点：岩层物质成分复杂，尤其岩性层成分沿着走向出现突变（图版Ⅴ—e角闪斜长片麻岩中似层状构造，暗色岩层发生变形，形成石香肠构造）；早期褶皱的层状构造由于剧烈压扁和拉长，包括部分或大部分残留褶皱转折端也被明显改造成为透镜状，形成晚期叶理与新成分层的平行化，组成了一个岩貌十分简单的线性构造条带；岩性条带之间经常存在无根钩状褶皱和同斜褶皱（图版Ⅴ—f角闪黑云斜长片麻岩中似层状构造，顺层流动变形强烈）；能干岩性层发生石香肠化，主要为B型石香肠构造。
图5-10 压扁塑性流动变形形成次生层状构造
（据杨振升，1988）
a—岩脉或岩墙遭受递进变形后形成的层状构造；b—包裹体或捕虏体变形后形成的次生层状构造1—未变形；2—中等变形；3—强变形；4—很强变形
但是，在多期（幕）变质变形作用发育的地区，这种置换作用常常是多次发生的，也即具有多期（幕）置换作用的特色，正确区分不同期（幕）置换作用形成的层状构造，是变质岩区构造研究的内容之一。按变形旋回演化的特点，一般早期变形幕置换强烈，分布广泛，而晚期弱变形幕置换作用较弱，分布局限。图5-11表示由于不均匀的叠加变形结果，这种置换作用也常是不均匀的，如图的右侧就是一个新生叶理完全置换了早期面理，形成了新的成分层，但其他部分就无此现象，在进行实际工作中要注意这种特点。
图5-11 两期变形构造叠加的地质构造示意图
（据Turner et al.，1963，经简化）
S1—为早期褶皱的轴面及轴面叶理；S2—为晚期褶皱的轴面叶理
（3）分异层状构造
这种类型层状构造主要指变质岩区具有粒状组构特征的块状或巨厚的层状岩石，经变质—变形作用（由构造热的升温导致岩石中发生的物质分异作用、重熔和交代作用），使得原岩中一些易熔物质熔融（这种熔融可以在岩石大部分仍然处于固态下进行），并且使熔体在粒间聚集。这些熔体组分沿着构造面聚集，形成浅色的层状构造（图5-12）。这一过程包括由局部应力场控制的物质溶解、迁移和再沉淀三个阶段。
图5-12 由变形一变质分异作用形成的层状构造
（据Passchier et al.，1990）
a—由递进变形作用使均匀块状岩石变为层状片麻岩；b—由斑晶变形和分异作用形成的层状构造1—未变形；2—中等变形；3—强变形；4—很强变形
韧性断裂带中的糜棱岩就是变形变质分异的构造岩，它是具有叶理（糜棱叶理）构造的一种层状构造岩。特别是一些规模巨大的韧性断裂带，由于糜棱岩化的强弱不同，在一定空间内常形成不同岩貌的变质构造岩带，不应该将其视为变质地层单位来研究。
图5-13 块状岩石由于变形作用形成的分异层状岩石的演化示意图
（据杨振升，1988）
图5-14 块状（花岗岩）岩石经变形作用形成的不同样式的分异条带构造
（据杨振升，1988）
除上述类型的分异层状构造岩之外，在中深变质杂岩区中常见的分布甚广的具有片麻状构造和条纹条带状构造的长英质—镁铁质片麻岩，它们也是一种更为重要的分异层状构造岩。这类构造岩过去由于它缺少或没有发现变形组构，都曾将其归为混合岩化作用的产物，但从现有资料来看，它们是块状岩体经变质构造分异作用形成的层状构造岩。野外连续露头观测可以发现它们的结构构造是过渡渐变的，如图5-13所示在花岗岩中由变质构造分异作用形成，由块状构造—片麻状构造—似层状构造连续演变形成的不同组构的层状片麻岩。由于变形作用强弱程度不同以及变形作用的不均匀性，或岩体内部结构构造、成分等的不均匀性，这种应变分带特征可以是多种形式组合：斜列间隔条带、对称间隔条带、平行间隔不对称条带、连续不对称条带、连续对称条带等（图5-14）。这些由构造变质分异形成的条带状构造在其后的再次变形时，就将卷入置换层状构造的作用中。
（4）复合层状构造
这是中—高级变质岩石中组成复杂、成因复杂的一种层状构造。一般情况下，复合层状构造是由构造平行化作用和变质变形分异作用共同作用的结果，它大体上可分为以下几种类型：
由斑晶塑性变形形成复合层状构造：如图5-15a表示了斑状花岗岩中长石斑晶变形拉长、连接形成明显的层状构造过程。在变形初期这些斑晶发生了旋转和塑性拉长，形成了典型眼球状构造，随着变形程度增强，导致压熔和部分熔融作用发生，在压力大的部位上易熔组分开始析出，并向眼球状残斑两端压力低的部位迁移，形成透镜状构造或条带状构造，最终形成了层状片麻岩。
图5-15 不同组合岩石的复合层状构造形成示意图
（据杨振升，1987）
a—层状＋块状岩石构成的复合层状构造；b—块状＋块状岩石构成的复合层状体构造；c—层状＋脉状构成的复合层状体构造
层状＋块状岩石构成的复合层状构造（图5-15a）：它主要表现为块状结晶岩石中的层状包体受塑性流动变形改造和变质变形分异作用形成的层状构造。
块状＋块状岩石构成的复合层状体构造（图5-15b）：它主要是两种或两种以上的侵入岩经变形作用而改造成的层状构造。在实际中比较常见的是在TTG杂岩中侵入基性和超基性脉体，二者一起遭受强烈变质变形作用改造，形成了斜长角闪岩与长英质片麻岩相间排列的层状构造。
层状＋脉体构成的复合层状体构造（图5-15c）：它是上述各种类型层状体在经后期构造—岩浆作用或构造—变质分异作用贯入的不同类型脉体再遭受变形所显示出来的复合层状构造。
综上所述，变质岩区中层状构造的组成及其类型是较为复杂的，正确鉴定其类型应是高级变质区构造研究的一项重要基础工作。
2.变余沉积层状构造与变质构造成因的层状构造的鉴别标志
在变质杂岩区内层状构造类型虽然有多种，但其中较难区别的是变余沉积层状构造与变质—变形作用形成的各种类型的层状构造的区别，尤其是在高级变质区，鉴别变余构造更加困难。而正确鉴别这种层状构造的类型和成因，对于确立和恢复高级变质区的早期构造形貌，正确建立构造格架，确定研究区的地层系统或序列是十分重要的。根据现有资料可将其从组成成分及构造、分布与延伸、界面特征、组成成分的结构特征、组成矿物特征、叶理面上矿物形体性状以及叶理与变余沉积层理关系等方面分别加以讨论（表5-3）。
表5-3 变余沉积层状构造与变质构造成因的层状构造差别对比表
3.辨别变质沉积岩层的一般方法和原则
（1）不同变质沉积岩层的地质表现及判别
尽管中下地壳环境的变形、变质和深熔作用使得高级变质区的变质沉积岩层显示出复杂的岩貌和产出特征，但不同类型的原岩建造在变质变形后往往具有不同的地质表现，主要由不同的变质岩和变质岩组合类型反映出来。就这些岩石类型和岩石组合所显示的变质沉积岩层的信息而言，变质沉积岩层的地质表现可以分为可以明确判别的、可能判别的和不易判别的三类。
可以明确判别的：能够明确显示变质沉积岩层特征的通常是具有典型沉积岩成分特征的变质岩和变质岩石组合，主要为：①富铝片麻岩，如石榴黑云片麻岩、矽线堇青石榴黑云片麻岩、石墨矽线堇青片麻岩等，岩石中普遍含石榴子石、黑云母、矽线石、堇青石和蓝晶石等富铝的变质矿物，其原岩为富含泥质成分的细碎屑沉积岩；②富硅质（富石英）岩石，如石英岩、矽线石石英岩、磁铁石英岩；③钙硅酸盐岩，如孔兹岩系中的透辉片麻岩组合，由透辉片麻岩和透辉长石变粒岩、长石透辉变粒岩、透辉石岩、透辉大理岩组成，普遍以富含透辉石、榍石、方柱石和磷灰石为特征，为一套碎屑沉积和化学沉积的混合物（徐中元等，2005）；④层状碳酸盐岩，如厚层的硅质条带白云质大理岩、蛇纹石化橄榄白云质大理岩、白云质大理岩组合或在钙硅酸盐岩中成夹层产出的复成分大理岩。
可能判别的：一些岩性多变的层状片麻岩具有变质沉积岩层的可能，这些层状片麻岩不具典型沉积岩成分，或者是在成分上处于正常岩浆岩范围内的变质火山—沉积岩组合。但变质变形、深熔作用和岩浆活动的改造也会产生岩性多变的层状片麻岩岩貌，如（黑云）长英片麻岩和斜长角闪岩/黑云角闪片麻岩的相间产出所显示的黑白相间的岩貌，这种组合可能是双峰式火山岩变质变形作用的结果（图5-16a），但也可能是基性侵入岩（巨厚的玄武岩层或辉长岩体）或英云闪长岩遭受变形作用和深熔作用改造的结果（图5-16b），也可能是花岗质岩石被基性岩脉侵入后再遭受变形导致的（图5-16c），还有可能是包含大量基性岩捕虏体的花岗质岩石遭受强烈变形的产物（图5-16d）。在一些较大的构造带中，在单一岩性的变质深成岩之上叠加了不同类型的岩脉然后再遭受变形改造也可以产生多变的岩石组合。在此情况下如果能证明这种多变的岩石组合不是构造作用的产物，即通过强变形带到弱变形域的追索，发现这种组合在弱变形域有规律的产出，并保留不同程度的原岩结构的话，则可确定为变质沉积岩层。
图5-16 长英质片麻岩和斜长角闪岩组合形成的几种方式
（据杨振升，2008）
a—双峰式火山岩的变形变质作用；b—厚层基性火山岩或侵入岩的变形变质和深熔作用；c—侵入花岗岩质岩石中的基性岩脉的变质变形；d—包含大量基性岩包体的花岗质岩石的变形。①酸性火山岩；②基性火山岩或侵入岩；③花岗质岩石；④斜长角闪岩；⑤长英质片麻岩；⑥斜长角闪岩或角闪质片麻岩
不易判别的：单一成分的巨厚的并且不具典型沉积岩成分的变质碎屑沉积岩如变质杂砂岩、长石砂岩或变质火山岩在变质变形后由于原岩结构和构造大部分消失通常难于识别，这样的变质沉积岩层宏观上的岩性相对均一性往往容易与变质深成侵入岩混淆。在此情况下，除加强弱变形域的寻找外，还需要通过岩相学、地球化学（包括主元素、微量元素、稀土元素和同位素）的研究，结合副矿物特征尤其是锆石成因的研究综合判断。
（2）原生沉积构造的鉴别
变余原生层状构造：变质沉积地层中所发育的层状构造可以是原生的，但大多是次生的，后者是原生层状构造经强烈变形变质或深熔作用的结果，许多情况下是二者的复合（杨振升，2008；Passchier et al.，1990）。在强烈构造平行化的构造带中，二者在露头上大多是平行的，从而形成貌似简单的单斜岩层，而在弱变形域，二者可以平行，也可以相交，这取决于改造这些变质沉积岩层的构造变形体制和变形方式，如果是近水平顺层滑脱变形，二者基本平行，局部有横向构造置换之处可以相交；但如果是顺层挤压，则会出现二者普遍相交，而变形较强之处则二者平行。就此意义上说，原生层状构造的鉴别对于明确后期改造的变形方式和构造体制有重要意义，但更重要的是，由于变质深成侵入岩在遭受同期的变形改造后也会显示明显的层状构造，因此，原生层状构造的鉴别对于区分变质沉积岩层和变质深成侵入岩有着重大意义。
原生层状构造即层理，在未变质前，通常由颜色、粒度和成分（碎屑、胶结物成分和化学成分）的变化表现出来，它可以是平行层理、斜层理，也可以是递变层理。但在遭受到高角闪岩相—麻粒岩相的变质作用改造，尤其是强烈的变形改造后，由颜色的变化反映原始层理的信息基本丢失，由矿物粒度的变化反映的信息也仅局部保存，而由成分的变化显示的原生层状构造则可能保存较多。
依据原岩成分变化反映的层理可分为鲜明层理和不鲜明层理（叶菲莫夫和捷佳耶娃，1987）。鲜明层理由成分明显不同的岩层交替而成，如石英砂岩、泥岩、碳酸盐岩的交替产出，基性火山岩、中性火山岩、酸性火山岩的韵律性产出等；不鲜明层理是由成分相同或相近的岩石互层或韵律性产出而成，如不同粒度的杂砂岩、粉砂岩和页岩交替，石灰岩与白云岩的交替，长石砂岩与酸性火山岩的交替。鲜明层理可以保存下来，并且由于原岩成分的差异而更加明显，相反，原岩成分相同或相近时，即使原岩中层理十分发育，也会由于变质程度的增加而逐渐消失。因此，在高级变质区，变余原生层状构造主要保存在成分差异较大并且变化频繁的变质沉积地层中，这样的变质沉积地层可以是碎屑沉积和化学沉积成因的，也可以是变质火山沉积岩层；而成分相似的变质沉积岩层中原生层状构造则保存较少。
依据粒度变化显示的递变层理在碎屑沉积岩石中也可能零星保存，一般保存在后期变形的弱变形域，但这些递变层理有可能是变质作用中形成的逆向粒级层理，由变质矿物的粒度向上变粗（图5-17）或某些变质矿物的逐渐富集表现出来。
图5-17 向上变细的原生递变层理在变质作用过程中变成向上变粗的粒级层
（据Passchier et al.，1990）
a—原生递变层理；b—由于富铝变斑晶的过度生长，富铝泥质层的顶部变斑晶的粒度最大；c—后来的变形可能仍保存着这个逆转了的层序，但使富铝变斑晶成因变得不清
次生层状构造是强烈变质变形、变质固态分异和深熔作用的结果，也主要由不同成分层的交替变化表现出来，在剖面上表现为不同颜色的成分条带的交替变化，因而也称为条带状构造。Passchier et al.（1990）总结了次生层状构造形成的4种方式：①网状岩脉的均匀变形；②岩石碎块的均匀变形；③含大斑火成岩的均质变形；④均质岩石的不均匀变形。实际上，深熔作用形成的层状构造在高级变质区十分普遍，它既可以叠加在变质沉积地层中，也可以形成于变质深成岩中。
变余原生层状构造和次生层状构造在许多情况下容易混淆，但依据二者在变质变形和深熔作用过程中的被改造、演化和生成、发展规律，二者在高级变质杂岩中的表现仍有一定差别（表5-4），但由于次生层状构造成因的复杂性，这种差异需要在具体的工作中进一步总结。不论如何，在具体的工作过程中，加强弱变形域到强变形带的原生层状构造的被改造和次生构造的生成和发展规律的研究仍不失为一个比较有效的办法。
需要指出的是，一些深成侵入岩尤其是基性岩浆岩席，在侵位过程中由于结晶分异作用也会形成规则的层状构造，这些层状构造可以是不同粒度（或）和成分的矿物韵律交替变化，如内蒙古包头以北昆都仑水库附近的基性岩浆岩体，表现为斜长岩和角闪岩层的交替产出，从角闪岩层到斜长岩层，角闪石含量逐渐递减，类似沉积岩层中的递变层理。
其他变余沉积结构、构造：除变余原生层状构造外，高级变质地层中也或多或少地保存有其他的原生沉积结构和构造，如变质碎屑沉积岩中的变余砂屑结构、变余砾屑结构，大理岩中的变余燧石结核和变质火山沉积岩中的枕状构造和火山碎屑结构等，这些变余沉积结构构造多保存在后期变形改造的弱变形域。
表5-4 高级变质杂岩中变余层状构造与深熔作用产生的层状构造的表现
总之，原生沉积构造是确定沉积岩层和原岩建造的直接证据，这一证据对于岩石成分具有岩浆岩属性的层状片麻岩而言尤为重要。但在中—高级变质区，该类构造由于高角闪岩相—麻粒岩相的变质和变形而大部分消失，有些原始沉积构造即使存在，也由于一定程度的变质变形而模糊化，同时，一些次生构造也显示出原生沉积构造的假象，从而增加了原生沉积构造鉴别的难度。要鉴别原生沉积构造，比较有效的做法是，在层状片麻岩中寻找后期变形改造的弱变形域，因为在较大的尺度上，后期变质和变形并不总是均匀的，在这些弱变形域鉴别和确定原生沉积构造的表现特征，然后，向强变形带追踪，查明原生沉积构造的被改造和演化规律，在此基础上排除后期变形造成的沉积构造的假象，由此查明层状片麻岩的成因属性。如果直接在强变形带寻找变余原生沉积构造，很难得出正确的答案。
（3）岩石类型的共生和产状形态
尽管不同的原岩建造可以形成不同的变质岩石组合，但是，仅仅根据某些露头或剖面上岩石类型的产出特征确定变质岩石组合有时会误入歧途，如原互不隶属的岩石因为构造的作用也会汇集和堆叠在一起。因此，岩石组合的确定需要在研究变形构造特征的基础上进行。
如果岩石类型的密切共生在较大区域内普遍存在，并不因构造变形的强弱而改变的话，那么，这种组合可能反映原岩建造，同时也可以利用这一密切共生的岩石组合确定那些有“异岩趋同”现象的变质岩石类型的成因，如大理岩和斜长角闪岩组合，如果这一组合在空间上普遍存在，那么，斜长角闪岩应是沉积成因的，因为泥质灰岩可以变为斜长角闪岩；又如厚层石英岩、浅粒岩、变粒岩组合，如果也是在空间上普遍存在，并且以不同的厚度呈韵律产出或相间产出，那么，浅粒岩、变粒岩有可能是碎屑沉积成因的。
但是，仅仅依据较薄的具有明显沉积成因的岩层推断包含这一岩层的层状片麻岩的沉积成因可能会出现错误，如长英质片麻岩（浅粒岩）或条带状黑云角闪片麻岩中出现较薄的石英岩层、大理岩层或其他明显具沉积成因的岩层，并不能证明整套片麻岩层都是沉积成因的，这些较薄的沉积岩层也可以是变质深成岩中的构造夹层或者是变质深成岩中的捕虏体遭受后期变形改造而成，在此情况下，也不能把这一套片麻岩层划归为一个岩石组合。但如果这种夹层特征在区域上具有普遍性，并不因变形强度而改变的话，那么，这种推断则有可能正确。
相应岩石类型或岩石组合的层状片麻岩的空间产状在一定程度上有助于确定其成因，一般来说，中下地壳环境广泛的强塑性变形使得变质沉积岩层在空间上很难保持规则的条带状，通常呈不规则条带状、透镜状、钩状形态。以不同的空间形态产出但岩石组合仍相对稳定的层状片麻岩则有可能是变质地层。但是那些成分属于岩浆岩范畴并且单一岩性的层状片麻岩如果也是这样的空间形态产出，可能会有两种选择：变质火山岩或层状侵入体。
4.物质成分的研究
变质岩的物质成分包括岩石的矿物组成、矿物结构特征和地球化学特征，在等化学变质的情况下，不同原岩建造的地球化学特征有一定的差异，可以利用其差异判断其原岩性质。目前，这一方面的研究已积累了大量的资料，形成各种类型的利用常量元素、微量元素和稀土元素判断原岩成因的原岩判别图解和判别公式。大量变质岩石学的资料表明，一些典型的陆缘碎屑沉积岩和化学沉积岩由于其原岩成分的特殊性可以比较容易地识别出来，如由矽线堇青石榴黑云片麻岩、石榴黑云片麻岩和石墨片麻岩组成的富铝片麻岩、钙硅酸盐岩、石英岩、磁铁石英岩、大理岩等。但是，不同的原岩判别图解或公式都有一定的适用范围和局限性，并不能完全解决变质岩的成因问题，例如，对于火山岩和相应成分的深成侵入岩还不能有效地加以区分；有些杂砂岩型的沉积岩在主要地球化学特征上与英云闪长岩和奥长花岗岩十分相似，只有稀土分配形式在一些情况下可提供鉴别标志（Taylor and Mclennan，1985）。
5.锆石等变质作用标型矿物成因研究
变质作用标型矿物尤其是锆石成因的研究也有助于了解变质岩的原岩性质。可以利用背散射电子图像和阴极发光图像研究锆石的成因。变质岩中的锆石成因比较复杂，可能有以下几种成因：①岩浆结晶锆石，通常为自形柱状，具有黑白相间的结晶环带（条带）；②变质锆石，以两种方式存在，一种为他形粒状，不具环带结构，内部结构不均匀；另一种表现为围绕变质前锆石的生长边，不具环带结构；③继承锆石，赋存于岩浆结晶锆石的核部，其形态与外部结晶环带不协调；④碎屑锆石，具有磨圆或碎屑外形形成，可以由前几类锆石磨蚀或破碎形成。其中岩浆结晶锆石的Th含量较高，Th/U比值也较高；而变质锆石的含量较低，Th/U比值也较低。由此，锆石的形态、内部结构和Th-U含量是确定不同成因锆石的重要依据。
总之，由于高级变质区变质变形改造的复杂性，仅用单一的方法和手段辨别层状片麻岩的成因很难得出正确的结论，需要在准确理解并详细查明后期变质变形改造效应的基础上，充分运用各种方法和手段，仔细地收集和分析那些所能收集到的构造地质学、岩石学和地球化学的资料后才能完成。
以上四章系统介绍了沉积岩区、花岗岩类区、火山岩区和变质岩区的主要地质体产出基本特征和填图单位划分基本理论与原则，现就其基本岩石地层单位划分方案与术语及等级关系见表5-5。
表5-5 沉积岩、变质岩、花岗岩类岩石地层单位划分与术语方案
①沉积杂岩：指在活动大陆边缘板块俯冲带上，不同时代地层由下构造叠置混生的岩块，岩块内有时服从层序律，岩块之间不服从层序律。
②变质杂岩：指由两种或两种以上的变质岩因复杂的变形与变质而难以划分具有等级意义的地层单位的地质体总和。
③岩浆杂岩：指由不同时代、不同岩性且在空间上紧密共生的，但因构造等因素，难以查清其演化序列的侵入岩群体。
（据周维屏等，1993，有改动）
中—浅变质岩区的层序标志——示顶构造~
从变质岩区的地层单位类型划分及填图单位划分不难看出，层及层状构造类型的确定，事关变质岩区地质填图的关键，尤其对中高级变质岩区显得更为重要。浅变质岩区因岩石中总是较多地保留了原生层的构造，在野外相对容易识别，这里仅对示顶构造做一简介。
确定地层新老（正倒）最有效的办法是找到岩层的原生示顶构造。这对一期褶皱和褶皱叠加区都是同样重要的。
图5-6 不同地质作用所形成的原生示顶构造
（据徐朝雷等，1990）
a—沉积作用：1—尖顶波痕；2—弧形交错层；3—泥裂；4—冲刷面；5—流水痕；6—雨雹痕；7—粒级序：8—火焰构造；9—下伏砾石；b—火山作用：1—气孔逸气指上；2、3—上大下小气孔；4—枕状弧突；5—上大而稀下小而密气孔；6—气管向上融合；7—双组分杏仁体，密度下大上小；8—对下伏岩层的烘烤；9—绳状熔岩表面；c—叠层石：1—基本层弧形指上；2、3、4—叠层石分叉指上；5—尖端指上；6、7—叠层石礁体弧指上：8、9—叠层石截顶构造
常见的原生示顶构造有由沉积作用形成的尖顶波痕、弧形交错层、泥裂，小冲刷面、渠痕、雹痕、粒级序、火焰构造及基底砾石（图5-6a）；由火山作用形成的逸气孔、下细—上粗气管、下小上大气孔层、馒头形枕状构造、长英质下少上多的悬浮斑晶、向上融合的气管、下重上轻的双组分杏仁、熔岩对底部的烘烤面及绳状熔岩淬火面（图5-6b）；叠层石基本层穹状隆起、叠层石向上分叉、银状叠层石尖顶指上、叠层石礁体穹状隆起及叠层石截顶构造（图5-6c）。
需要注意的是，在变质岩区，其他地质作用也可形成貌似原生示顶构造的假示顶构造。首先是构造作用，如由劈理折射形成的假交错层（图5-7a），两组劈理有规律的交切所形成的假波痕（图5-7b），砂质岩层小褶皱起伏所形成的假波痕（图5-7c），砂质岩石石香肠化所形成的假波痕（图5-7d），泥砂质岩石褶皱所形成的假火焰构造（图5-7e），砂质岩小褶皱被剪切滑移所形成的假交错层（图5-7f），构造透镜体化所形成的假火山枕（图5-7g），假砾石（图5-7h），大理石紧闭褶皱所形成的假叠层石（图57i）等。其次，变质分异也可以形成假示顶构造，如略有斜交的绿泥石或绿帘石脉构成的假气管融合（图5-7j），斜长角闪岩中斜长聚斑晶形成的假杏仁、假气孔（图5-7k），变粒岩中细晶岩脉或长英岩脉侵入形成的假粒级序（图5-7l），泥砂互层形成褶皱后，剥蚀掉砂质层而形成的楔状根，即假泥裂（图5-7m）。再次，当较疏松的变粉砂岩、凝灰岩，由于风化作用使铁、锰质淀入孔隙后，可形成环带构造而出现假韵律；当多期次风化作用叠加时，便形成假交错层（图5-7n）。
图5-7 不同地质作用所形成的各种假示顶构造
（据徐朝雷等，1990）
图5-8为五台山滹沱群地层层序建立中，依据实测剖面所获得的示顶构造确立的褶皱形态。
图5-8 五台山滹沱群地层层序建立中实测剖面示顶构造及褶皱形态实例
（据徐朝雷等，1990）
1—变质砾岩；2—长石石英岩；3—石英岩；4—千枚岩；5—白云岩；6—石英大理岩；7—角砾岩；8—火山岩；9—绿泥片岩；10—波痕示顶；11—交错层示顶；12—气孔示顶；13—气管示顶；14—侵蚀面示顶：15—叠层石分叉示顶；16—叠层石礁体示顶；17—叠层石基本层示顶；18～21—吐村亚群：18—四集庄组；19—南台组寿阳山段；20—南台组木山岭段；21—大石岭组：22～26—东冶亚群：22—青石村组；23—纹山组：24—河边村组；25—瑶池村组一段；26—瑶池村组二段
要鉴别构造成因的假示顶构造，最有效的方法是打开露头，从三度空间观察，这样可以很容易地排除因褶皱造成的假波痕、假泥裂、假火焰构造，因为它们都沿褶皱轴呈线状分布。通过构造测量，也可将与区域片（劈）理平行的假交错层，石香肠化的假波痕、假叠层石（一般呈墙状）排除掉，因为它们都平行区域褶皱。通过对假示顶构造的追索（一般用扩大视野的方法），可以排除因脉体侵入而形成的假气孔、假交错层。通过对糜棱岩的鉴别，可以将假火山枕及构造砾岩加以排除。剪切作用形成的假交错层沿走向常与真正的层理斜切。当锥状叠层石个体连生时，本来是尖锥指示顶，但由于个体连接处易被视为弧形基本层的穹状隆起，而可能将顶底误判（图5-7o）。因此依据叠层石基本层判断顶底时，一定要细看基本层是否与另一个叠层石个体成锐角相连，若有锐角相连，则应锐角指顶来判断顶底。
高级片麻岩中的层状构造主要是次生的似层状构造或者是假层状构造，或是强烈变形或固态变质分异的结果，或是原始沉积的或火成的原生层状构造被改造或叠加造成构造平行化的结果，在大多数情况下，是这些作用综合结果。原生沉积构造的保存程度，与这些原生构造的尺度与相应的变形和重结晶作用强度有关。原始的层理可以在经受了大量变形和高级变质作用之后保存下来，但是原始的地层层序则往往变得非常紊乱，呈无序状态。在变形变质过程中，层理通常可以由顺层面理的发育，或顺层分异层的发育，或者脉体顺层侵入，使得层状构造变得更加明显。
高级变质岩中的层状构造的成因和类型是复杂的，按其成因分为变余层状构造、变质变形分异层状构造、复合层状构造和构造平行化层状构造。
1.变余层理构造
这是指沉积—火山沉积形成的层理在遭受变质—变形作用中，原始层理基本上未被改造而保存较好的一种层状构造。分割不同岩性层的界面基本上是原始层理。发育在这类层状构造中的面理可以见有顺层片理，或是产生新的轴面叶理，但它并未造成原始层理的显著改造。这类层状构造在大部分高级变质区相对少见，只有在局部弱变形地段才能见到（图3-1-1），图3-1-1a代表原始正常沉积层在变质作用后形成的变余层理构造，原始堆积的顺序保存完好，片理发育程度受岩性控制明显。在粒状变晶岩石中不显片理，而当泥质成分增加时片理得到逐渐加强，形成顺层片理；这种片理平行层理；图3-1-1b表示为在褶皱变形较弱地段，不同岩性层的原始成层构造虽未被破坏，但在泥质成分增加部分已出现和轴面呈有方位关系的轴面叶理的产生。而成层构造仍表现为原始层状构造特点。
2.构造平行化层状构造
图3-1-1 变余层状构造结构构造图
一般情况下，构造平行化是造成层状构造形成的主要机制，它包括两种不同变形机制：一是强烈压扁塑性流动变形，造成块状岩石中网状岩脉和不规则状包体或捕虏体发生了构造平行化，形成明显的层状构造（图3-1-2）。如块状花岗岩中的伟晶岩脉或角闪岩墙的强烈压扁塑性流动变形，这一过程最终导致含伟晶岩层或角闪岩层的片麻岩形成（图3-1-2a），或者不规则状的角闪岩捕虏体的均匀变形，可以产生很显著的层状构造（图3-1-2b）；另一种变形机制是构造置换，是指早期层状构造（包括原始层理或变形变质作用形成的叶理），在一幕递进变形作用中，被晚期叶理强烈改造而形成的一种次生层状构造。这种由于强烈构造置换作用所形成的层状构造常常形成新的岩性层，它们代表变形变质作用改造的轴面叶理，并且空间上分布是不均匀的，主要发育在构造置换的强应变带内。构造平行化层状构造特点：岩层物质成分复杂，尤其岩性层成分沿着走向出现突变（图片15）；早期褶皱的层状构造由于剧烈压扁和拉长，包括部分或大部分残留褶皱转折端也被明显改造成为透镜化，形成晚期叶理与新成分层的平行化，组成了一个岩貌十分简单的线性构造条带；岩性条带之间经常存在无根钩状褶皱和同斜褶皱（图片16）；能干岩性层发生石香肠化，主要为B型石香肠构造。
图3-1-2 压扁塑性流动变形形成次生层状构造
（据Passchier等，1990）
但是，在多期（幕）变质变形作用发育的地区，这种置换作用常常是多次发生的，也即具有多期（幕）置换作用的特色，正确区分不同期（幕）置换作用形成的层状构造，是变质岩区构造研究的内容之一。按变形旋回演化的特点，一般早期强烈变形幕置换强烈，分布广泛，而晚期弱变形幕置换作用较弱，分布局限。图3-1-3表示由于不均匀的叠加变形结果，这种置换作用也常是不均匀的，如图的右侧就是一个新生叶理完全置换了早期面理，形成了新的成分层，但其他部分就无此现象，在进行实际工作中要注意这种特点。
3.分异层状构造
这种类型层状构造主要指变质岩区中具有粒状组构特征的块状或巨厚的层状岩石在经变质—变形作用中由构造热的升温导致岩石中发生的物质分异作用、重熔和交代作用，使得原岩中一些易熔物质熔融，这种熔融可以在岩石大部分仍然处于固态下进行，并且使熔体在粒间聚集成熔体。这些熔体组分沿着构造面聚集，形成浅色的层状构造构（图3-1-4a）。这一过程包括由局部应力场控制的物质溶解、迁移和再沉淀三个阶段。
块状岩石经受的变形作用主要是断裂变形作用。这类岩石的明确建立，对于变质岩区的构造研究是必不可少的。由于韧性剪切带或韧性断裂概念的提出和被接受，有关分异层状变质构造岩的研究是应个值得重视的新课题。
图3-1-3 两期变形构造叠加的地质构造示意图
（据Turner等，1963，经简化）
S1—为早期褶皱的轴面及轴面叶理；S2—为晚期褶皱的轴面叶理
图3-1-4 由变形—变质分异作用形成的层状构造
（据Passchier等，1990）
韧性断裂带中的糜棱岩就是变形变质分异的构造岩，它是具有叶理（糜棱叶理）构造的一种层状构造岩。特别是一些规模巨大的韧性断裂带，由于糜棱岩化的强弱不同，在一定空间内常形成不同岩貌的变质构造岩带，不应该将其视为变质地层单位来研究。
除上述类型的分异层状构造岩之处，在中深变质杂岩区中常见的分布甚广的具有片麻状构造和条纹条带状构造的长英质-镁铁质片麻岩，它们也是一种更为重要的分异层状构造岩。这类构造岩过去由于它缺少或没有发现变形组构，都曾将其归为混合岩化作用的产物，但从现有资料来看，它们实际直是块状岩体经变质构造分异作用形成的层状构造岩。野外连续露头观测可以发现它们的结构构造是过渡渐变的，如图3-1-5所示在花岗岩中由变质构造分异作用形成，由块状构造—片麻状构造-似层状构造连续演变形成的不同组构的层状片麻岩。由于变形作用强弱程度，以及由于变形作用的不均匀性，或岩体内部结构构造、成分等的不均匀性，这种应变分带特征可以是多种形式组合：斜列间隔条带、对称间隔条带、平行间隔不对称条带、连续不对称条带、连续对称条带等（图3-1-6）。这些由构造变质分异形成的条带状构造在其后的再次变形时，就将卷入置换层状构造的作用中。
图3-1-5 块状岩石由于变形作用形成的分异层状岩石的演化示意图
（据杨振升，1988）
图3-1-6 块状（花岗岩）岩石经变形作用形成的不同样式的分异条带构造
（据杨振升，1987）
4.复合层状构造
这是高级变质岩石中组成复杂，成因复杂的一种层状构造。一般情况下，复合层状构造是由构造平行化作用和变质变形分异作用共同作用的结果，它大体上可分为以下几种类型：
（1）由斑晶塑性变形形成复合层状构造，如图3-1-4b表示了斑状花岗岩中长石斑晶变形拉长、连接形成明显的层状构造过程。在变形初期这些斑晶发生了旋转和塑性拉长，形成了典型眼球状构造，随着变形成增强，导致压熔和部分熔融作用发生，在压力大的部位上易熔组分开始析出，并向眼球状残斑两端压力低的部位迁移，形成透镜状构造或条带状构造，最终形成了层状片麻岩。
（b）层状＋块状岩石构成的复合层状构造（图3-1-7a），它主要表现为块状结晶岩石中的层状包体受塑性流动变形改造和变质变形分异作用形成的层状构造。
（c）块状＋块状岩石构成的复合层状体构造（图3-1-7b），它主要是两种或两种以上的侵入岩经变形作用而改造成的层状构造。在实际中比较常见的是在TTG杂岩中侵入基性和超基性脉体，二者一起遭受强烈变质变形作用改造，形成了斜长角闪岩与长英质片麻岩相间排列构成的层状构造。
图3-1-7 不同组合岩石的复合层状构造形成示意图
（据杨振升，1987）
（d）层状＋脉体构成的复合层状体构造（图3-1-7c）。它是上述各种类型层状体在经后期构造-岩浆作用或构造-变质分异作用贯入的不同类型脉体再遭受变形所显示出来的复合层状构造。
综上所述，变质岩区中层状构造的组成及其类型是较为复杂的，正确鉴定其类型应是高级变质区构造研究的一项重要基础工作。
变质岩的结构构造
答：同时本章只着重讨论区域变质作用(造山变质作用)和接触变质作用所成岩石的结构构造,而高应变带动力变质作用所成的各种组构将在后文专作讨论。 结构和构造是变质岩分类命名的主要依据之一,如具有明显片麻状构造的变质岩通称片麻岩。变质岩的结构构造一方面决定于原岩类型及其矿物成分和结构构造特征,特别是低级变质岩中两者...
变质岩的构造
答：◎条带状构造：岩石中成分、颜色或粒度不同的矿物分别集中，形成平行相间的条带即为条带状构造。图7-9 片状构造斑状变晶结构（山西繁峙）（亓利建绘）石榴十字二云母片岩，变斑晶为石榴子石和十字石 成分层（compositional layering），是岩石强烈变形所产生的一种面状构造，表现为不同成分岩石的互层。它...
高级变质区韧性剪切带的基本特征
答：1.不同构造层次上剪切变形叠加（多相韧性变形带）一般情况下，太古宙高级变质岩形成于地壳深部构造层次上，遭受多期不同构造层次上的变质变形作用改造，经过隆起抬升之后出露于地表。所以，高级片麻岩区许多大型剪切带都有长期活动的记录，如果变形作用伴随逐渐抬升和剥蚀，结果将造成剪切带中浅部构造层次剪切...
区域地质简述
答：这个高级变质区是华北克拉通西部一个十分重要的地质单位,它以高级变质岩石地层十分发育为特征,在这里由于受印支-燕山期陆内造山作用形成的两大逆冲推覆构造系统(刘正宏等,2002)的改造,致使高级变质区遭受不同程度的破坏,此外由显生宙沉积地层的覆盖(图8-1-1),又使高级变质区的形象显得不甚完整,但所幸,区内中部(...
变质岩类型与构造背景
答：按照构造类型可将注入混合岩类进一步划分为角砾状混合岩、眼球状混合岩、网状混合岩、条带状混合岩和肠状混合岩。 二、变质岩形成的构造背景 原岩形成变质的因素有内部和外部两个方面,内部因素是原岩的物质成分、结构和构造特征;外部因素主要是温度和压力,以及环流于岩石孔隙中的气体及液体,一般来说,高温、高压容易...
变质岩最主要的特征是有层理构造
答：变质岩的重要特征是岩性更致密。玄武岩色泽较深，颗粒较细，有明显的气孔构造；沉积岩具有明显的层理构造，常含有化石；变质岩岩性致密，密度大、颗粒定向排列，具有片理构造；花岗岩色泽较浅，颗粒较粗，可用肉眼识别。岩性紧密，岩石重结晶明显，具有一定的结构和构造即为矿物颗粒定向排列。有成层性，但层不...
变质岩区构造的基本特征
答：在变质岩发育区，由于“残余”和“新生”两种成层构造并存，在建立地层系统上，与沉积岩区地层学的概念有着本质的不同。应根据构造置换的程度，把地层系统明确地区分为沉积地层系统和褶皱变质地层系统两个不同的范畴。沉积地层系统是浅变质岩区构造置换不太强烈地区的地层系统。一般原生层状构造保留较好，...
变质地层层序和区域地层系统重建的基础
答：（4）“成层无序”则是指不同时代、不同类型的地层在空间上杂乱排列，类似于构造混杂岩带，根本无法确定其层序。事实上，高级变质地层在遭受多期变形后，其有序度或多或少地都有所降低，“成层有序”的地层很难在高级变质岩区保留下来，高级变质岩区的变质地层多数为“大体有序，具体无序”，少数...
变质岩的物质层
答：物质层指物质差异所显示出的层状构造。它的成因可以是沉积的、火山的、侵入的、变质的、构造的，甚至是生物的和风化的。变质岩区最易与沉积层相混淆的是变质成因（包括蚀变）和侵入成因的物质层，尤其当它们顺构造片理发生变质分异或侵入时，可构成一系列彼此平行、均匀间隔的密集条带，极易与沉积成因的...
高P/T区域变质岩
答：广泛分布在大别山区的榴辉岩(图26-5),按次要矿物种类分为蓝闪石榴辉岩、蓝晶石榴辉岩、斜方辉石榴辉岩、柯石英榴辉岩和普通榴辉岩(无Gl、Ky、Opx、Coe)五个岩石类型(张泽明,1992)。其中斜方辉石榴辉岩呈层状、透镜状包体产于超基性岩体之中,属A型榴辉岩。呈透镜状、似层状分布于绿帘角闪岩相变质岩中的榴辉...
