研究變質(zhì)巖，可以告訴我們地球深部地殼的組成和演化
在前面的介紹中，對(duì)大洋、大陸地殼的結(jié)構(gòu)、成分和厚度已做過描述。地殼的結(jié)構(gòu)隨著地質(zhì)歷史的發(fā)展而不斷變化，這就是地殼演化。根據(jù)現(xiàn)有的年齡數(shù)據(jù)，早期地殼最古老的巖石年齡是39.8億年，估計(jì)地球形成年齡是45.5億年。在地球上比較高級(jí)生物大量出現(xiàn)的時(shí)間大約是6億年，地質(zhì)學(xué)家把這個(gè)時(shí)期稱為寒武紀(jì)，6億年以前稱為前寒武紀(jì)。前寒武紀(jì)地層主要由變質(zhì)巖組成，而且這些巖石中很少發(fā)現(xiàn)化石。所以，不同的變質(zhì)巖是研究早期地殼演化必不可少的對(duì)象。
這里，人們可能要問：在地球上，最古老的年齡數(shù)據(jù)是什么巖石？在地質(zhì)歷史上，是先有變質(zhì)巖，還是先有沉積巖和巖漿巖呢？根據(jù)天文學(xué)的觀察和研究，在地球形成的早期階段是沒有水存在的。因此，主要與水成有關(guān)的沉積巖不可能是地球上最古老的巖石。那么，根據(jù)以前講過的變質(zhì)巖成因的理論來推斷，地球上最古老的巖石應(yīng)該是巖漿巖。但事實(shí)上，目前所發(fā)現(xiàn)的最古老的巖石都是變質(zhì)巖。這個(gè)謎團(tuán)至今還沒有徹底揭開。
地殼深部有相對(duì)比較高的溫度和壓力，巖石的變質(zhì)程度也隨著深度增加而逐漸加深。因此，對(duì)早期地殼的研究離不開變質(zhì)巖，科學(xué)家們通過對(duì)變質(zhì)巖的研究，可以了解由變質(zhì)巖組成的不同地體的成分、結(jié)構(gòu)、時(shí)代和形成環(huán)境，從而為恢復(fù)早期地殼的構(gòu)造格局和演化提供了可靠的依據(jù)。
研究變質(zhì)巖，可以告訴我們地殼熱歷史
研究變質(zhì)巖，可以了解地質(zhì)歷史時(shí)期的地溫梯度。因?yàn)樵诓煌牡販靥荻认?，變質(zhì)礦物共生組合不同，有些單個(gè)礦物也會(huì)由于條件變化而不穩(wěn)定，比如很多固熔體礦物會(huì)發(fā)生分解。因此，地殼的熱狀態(tài)可以通過對(duì)變質(zhì)礦物特征和礦物組合的研究揭示出來。
目前比較成功用于討論熱演化的研究結(jié)果，是利用電子探針測(cè)定石榴石環(huán)帶的成分。在一些變質(zhì)巖中保留有完好的石榴石生長(zhǎng)環(huán)帶，它們可以反映出與變質(zhì)作用相對(duì)應(yīng)的構(gòu)造過程。根據(jù)石榴石內(nèi)部成分從核心到邊緣的差異，結(jié)合其它共生礦物的特征，可以提供這個(gè)地區(qū)巖石的熱演化歷史，也就是地質(zhì)學(xué)家們常提到的壓力( P )-溫度( T )-時(shí)間( t )軌跡，是研究變質(zhì)地體熱演化過程的一個(gè)重要方法。
研究變質(zhì)巖，可以告訴我們變質(zhì)原巖的面貌
因?yàn)樽冑|(zhì)巖是由沉積巖或巖漿巖受到變質(zhì)作用而形成的，因此，仔細(xì)研究變質(zhì)巖的成分和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，能夠推斷它們?cè)瓗r石類型，這就是變質(zhì)巖石學(xué)中所說的原巖恢復(fù)。如果把原巖很有把握地確定下來，我們就可以通過對(duì)原巖及其共生組合的研究，來恢復(fù)原巖的形成環(huán)境和構(gòu)造背景。
研究變質(zhì)巖，可以告訴我們利用變質(zhì)建造去找礦
在古老的變質(zhì)地層中，由于地殼厚度比較小，經(jīng)過長(zhǎng)期的地質(zhì)作用，位于深部的有用元素非常容易在一些變質(zhì)建造中富集形成有工業(yè)價(jià)值的礦產(chǎn)。
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