台湾的变质岩及变质作用.PDF

台灣的變質岩及變質作用 黃文正 Dept. of Earth Sciences, NCU 大綱 •導論 台灣變質岩區之分布與變質岩• 台灣變質岩的岩類及其特徵• 台灣變質作用的演進過程• 導論 變質作用 trass volcanic ash; cinerite; tephros; tephra 一、何謂變質作用 原來已經存在地殼裡的岩石，因為 外界的溫度、壓力或化學環境發生 改變而使之變成另一種岩石的過程， 我們稱它為變質作用，生成的岩石 就是變質岩，此時它的礦物成分、 岩理及結構已和原岩不同，這是為 變質作用 了要和新環境達成平衡 。要注意的 是，變質作用僅限於岩石在固態下 所發生的變化，若達到融化狀態已 屬於火成活動，所以導致地下岩石 發生變質的最低溫度當在深埋變質 發生 以上的溫度，大約是在 150°~350°之間，變質作用所發生 的最高溫度多在 800°C 左右，即低 於岩石融熔的溫度 。 二、變質作用的種類: 一般變質作用包括岩石的變形或礦物成分由再結晶而造成新礦物的轉 變，前者是指岩石及其顆粒受壓力變形或壓碎破裂或發生再排列而改 變岩石的岩理 （如壓碎作用與糜稜岩化作用）。 各主要類型變質作用之溫度壓力的關係(Ehlers Blatt , 1982) 若再依規模大小與其變質的一般溫度－壓力作用的範圍。可分為： 1 、區域變質作用(regional metamorphism) 規模可延伸數百至數十平方公里，多發生在褶皺山脈及造山帶中 · 台灣 地區受此變質影響最大。 2 、接觸變質作用(contact metamorphism) 規模數公分至數公里，發生在火成岩和圍岩間的接觸變質圈。 3 、壓碎或動力變質作用(cataclastic or dynamic metamorphism) 分佈範圍最小的變質作用。岩石以機械變質為主，多發生在地下淺處的 斷層帶和強烈褶皺帶中。在深處（如十公里以下）則常出現韌性變質現 象（ Ductile deformation ）。 4 、深埋變質作用(burial metamorphism) 岩層深埋在沉積盆地內數千公尺之下，受上層荷重壓力和地溫之作用發 生極輕度之變質，部分礦物尤其是黏土礦物種類的轉變（例如由蒙脫石 變成伊萊石），但結構多不變，在台灣頗常見。 變質相、變質度與變質帶 一、變質相（metamorphic facies ） 利用礦物組合的特徵來區分變質作用的溫壓環境的概念稱為變質相。 其定義是任何岩石在一定溫度與壓力下的變質作用中，在達到化學平衡時所產生的變質 岩，其所含的礦物群是決定於原來岩石的化學成份。 即在同溫同壓同一變質相內，不同的岩石成份可以產生不同的變質礦物。 變質相之區分與名稱及其溫度與壓力的關係 (Ehlers and Blatt,(Blatt et al., 2006)1982) 變質礦物方面，Zwart等人(1967)將變質礦物分為特徵礦物、違禁礦物（不該出現的 礦物）與常見礦物三類。 推定變質相以礦物群為依據可能比利用單一礦物的錯誤少。 所謂特徵礦物是否必定出現，也要看母岩的種類而異。 各變質相與相群之劃分及其礦物成份