中文名:變質作用之種類
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- 資料識別：
- 系統編碼:0b00000181e33496
- 資料類型：
- 紀錄類別:地質學習資源
- 著作者：
- 作者:莊文星
- 主題與關鍵字：
- 主題:地質
- 描述：
- 簡介: 變質作用之種類甚多。乃視一種岩石當其變質時，以何種力量或要素為主要而定，如（一）以熱力為主要者稱為熱力變質 (thermometamorphism)，（二）以水為主要者稱為水化變質(hydrometamorphism)，（三）以化學力為主要者稱為化學變質 (chemical metamorphism)，（四）以動力為主要者稱為動力變質 (dynamometamorphism)，（五）變質較廣者稱為區域變質(regional metamorphism)及（六）與火成岩相接觸而生之變質稱為接觸或局部變質 (contact or local metamorphism)等。最常見之變質岩有壓碎岩、接觸變質與區域變質，分述如下：
- （一）壓碎岩(Cataclastic rocks)
- 普通稱機械變形之變質過程為壓碎作用(cataclasis)，受機械壓力破壞顯著之岩石則稱為壓碎岩。壓碎變質作用多發生於地下淺處的斷層帶和強烈的褶曲帶中，它只限於局部地區。壓碎岩內之再結晶作用並不甚顯著，故岩石之平面或線形構造 (剝理，foliation或線理，lineation)均係原有礦物經過粒化作用(granulation)、剪碎作用(shearing)、或線化作用(stringing)而造成者。原有顆粒常代表可塑性應變與粒化效應，而常按一定的方向排列。根據粒度及再結晶之程度，可將壓碎岩分成下列各種型態：
- 1. 擦碎角礫石(friction breccia)
- 此等岩石係由角狀，碎裂之岩石破片組成，粒度由1毫米至1公尺以上，僅受輕微之再結晶作用。至其中礦物成分則端視母岩(火成岩、沉積岩或變質岩)之礦物成分而定。
- 2. 糜嶺岩(mylonite)
- 糜嶺岩之剪切與粒化作用遠較擦碎角礫岩完全。常產於主要斷層帶上，粒度為0.01毫米~0.1毫米。化學作用有時亦具相當影響，但剪切作用仍較化學作用 (可消滅礦物之壓碎組織)為強。概言之剝理與線理在糜嶺岩中均頗為發達。其礦物成分亦隨母岩而異。
- 3. 假玄武玻璃(Pseudotachylite)
- 因曾遭受強烈之研磨，故顆粒之大小均在0.001毫米左右。顧名思義，知此壓碎岩之外表必與玄武岩質玻璃極相類似，不過前者顯受再結晶作用影響耳。又強裂之機械變位可使岩石產生顯著之剝理與線理。
- 4. 千枚糜嶺岩(Phyllonite)
- 為中粒之壓碎岩，粒度約為1毫米，再結晶現象與壓碎組織均發達。有時尚可見到少許「成分層」之存在，且更含有低度變質之礦物。如絹雲母，綠泥石，細粒石墨，以及石英等皆是。
- 5. 眼球片麻岩(augen gneiss)
- 為標準之條帶狀變質岩，再結晶作用甚為完全。剪切作用使較大者自形晶體，或斑狀變晶(Porphyroblasts)發生磨蝕。因而在細粒之填質中產生眼球狀 (或顆粒群)。組成礦物為正長石，而石英、鈉斜長石有時亦可見之。
- （二）接觸變質岩(Contact metamorphic rocks)
- 為經過接觸變質作用所形成之岩石，與以機械變形為主之壓碎岩不同。因接觸變質岩以熱力因素為主，與應力無關。接觸變質作用僅發生於地殼淺部、岩漿與圍岩之接觸圈 (aureole)部位。當高溫岩漿侵入時，圍岩在接觸面及附近，常因溫度之昇高而發生變質作用。在接近地表部位，圍岩與侵入岩漿之溫差甚大，蓋深成岩體之溫度接近1,000℃，而地表下數公里之地殼溫度僅為200℃左右。在接近侵入體之接觸帶中，常有顯著之溫度梯度(temperature gradient)，這就是使圍岩產生接觸變質作用之原動力。
- 圍岩可為火成岩，沉積岩或變質岩，接觸變質後所產生之二次結晶，常不能使礦物形成定向排列。因機械變形雖弱，但礦物顆粒(等粒狀者)，常可形成一種交鎖之排列狀態，乃接觸變質中常見之組織。
- 被侵入之岩石，以在沉積岩中變化較顯明，尤以石灰岩為最。而組織細密之火成岩及矽質岩變質現象較不明顯。
- 接觸變質作用進行時，侵入岩與圍岩均發生變化，其發生於侵入岩體自身者稱為內變(endomorphic)，發生於被侵入體或圍岩中者稱為外變(exomorphic)。
- 常見之內變現象為（一）礦物成分之變化與（二）組織之變化，後者尤為普通。火成岩鄰近圍岩處因冷凝過速，其組織常較他處為緻密，但有時成為斑狀。
- 外變視（一）圍岩之性質，（二）侵入體之大小，（三）侵入體固結時氣體之性質，與（四）圍岩之構造及層位等而定，外變之範圍常稱為接觸帶(contact zone)，寬度不一，可達一、二公里，但有時狹窄且不規則，其變化不外乎重新結晶，產生新礦物，通常頁岩變質成為角頁岩(hornfels)，石灰岩則變成大理岩，並產生柘榴石、綠簾石、鈣輝石等新礦物，同時產生礦石，如量甚多，則常成極有價值之接觸礦床，矽質岩經變質後，純者多成石英岩。
- 接觸變質作用之主要因素為熱力及岩漿之揮發性物質；深度及封閉壓力亦相當重要。必須有相當之深度以免熱液迅速流失。但亦不能過深，俾使揮發物能逸出岩漿體之外。同時深度與溫度直接相關。高溫度之環境最適合於變質作用之進行。
- 低水之岩漿除能使圍岩發生烘烤及脫水等作用外，少有其他的變化。含大量水溶液之岩漿能引起較強之再結晶作用及生成較多之矽酸鹽礦物。岩漿揮發性物質隨岩漿之性質及其分化之階段而異。而圍岩對於揮發性物質有無活潑之親和力又為決定接觸變質作用之另一要素。在多數情形花崗質火成岩體與石灰岩之間最易引起高度接觸變質作用。電氣石、斧石、柱石及金屬礦石等接觸礦物為吸收一部分岩漿成分而成。頁岩而起鈉長石化作用者為有鈉質加入之故。石灰岩中常因水溶液之助而生成含水矽酸鹽。
- 發生接觸變質作用之部分稱為接觸圈(aureoles)，常緊接於深成火成岩體之外，接觸圈之厚度，自接觸面垂直量起，很少超過數百尺者。其內常有帶狀現象，即變質效應愈外愈低。
- （三）區域變質岩或稱為廣域變質岩(Regional metamorphic rocks)
- 為變質岩中分布最廣者，區域變質岩可延伸數百或數千公里，多發育在褶皺帶之「山根部」，或前寒武紀之盾狀地中，故多認為區域變質作用(regional metamorphism)與造山運動有密切關係。區域變質岩呈漸近之帶狀序列，由細粒富揮發物質之礦物群漸變為粗粒無水礦物相。變質溫度約在200℃~700℃之間，而壓力(重力壓力)則在2,000~13,000耙之間。因壓力對區域變質之影響極大，故其岩石均具有完美之剝理與線理。
- 區域變質非限於一地層或局部地區，乃遍及大區域全體地層者之變質現象。其主要原因為大壓力，故凡受此種作用之岩石，其構造常變成帶狀或片狀之特殊變化，其與接觸變質之區別，亦大半在此，非僅範圍廣闊而已。例如美國蘇必略湖區域 (Lake Superion region)為廣大之變質地帶，變質岩有片麻岩、片岩及板岩等數種，在此地區中且有重要之鐵礦床。又我國秦嶺山脈東西三千餘里全屬變質區域，石炭紀等地層在他處不變質者在此區城內則全部變質為區域變質之典型實例。
- 岩石經區域變質後，常失去其原來性質，故欲辨別其原岩究為火成岩或沉積岩，有時甚感困雖。此種變化係在距地面較深處進行，此等經長久持續之地球運動及壓力，氣體、液體及熱力等要素所變成之岩石，由於長期侵蝕之關係，終可暴露於地面，惟時代往往較老。
- 出版者：
- 數位化執行單位:國立自然科學博物館（http://www.nmns.edu.tw/）
- 來源：
- 數位化單位:國立自然科學博物館地質學組岩石
- 管理權：
- 典藏單位:國立自然科學博物館
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