建昌营

建昌营

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2023年2月18日发(作者：)

冀东变质岩区太古代侵入体与表壳岩的变质

刘小滨;王勇;赵旸;杨建岭;张权;赵文浩

【摘要】Archeanintrusionaccountformostofthemetamorphicrockarea

nintrusionaredividedintothe

twotypesofArcheanhypabyssalintrusionandArcheanplutonicintrusion

perpointsoutthedifferent

formingenvironmentofArcheanintrusion,discussesthebasic

characteristicofArcheanintrusionandthedifferencebetweenArchean

retheifeldidentiifcationfeatures

the

traditionalmigmatitesuchashomogeneousmigmatitemixinggraniteis

asionoftheArcheangranicintrusion

produceddifferentdestructionandreconstructionforsupracrustalrocks

ectonicsistherootofcausinglarge-

eousmagmaactivitythatcaused

largeareametamorphismofArcheanrocksmaybecausedbyArchean

mantleplumetectonicseffect,itcanbesaidthattheintrusioneffectof

Archeanplutonicintrusivemagmaissimilartotheupwellingofmantle

plume,whichhasagreatenergyaswellasmantleplumeandisthe

fyingtheArchean

intrusionhasimportantguidingsigniifcanceonthereginonalgeological

ionaltectonicframeworkcrustalevolutionand

metamorphicironoreexploration.%冀东变质岩区内太古代侵入体占变质岩分

布区的大部分，太古代侵入体按其生成环境分为太古代浅成侵入体和太古代深成侵

入体两种类型。本文指出了太古代侵入体不同的生成环境；论述了太古代侵入体基

本特征及与表壳岩的区别。指出了野外太古代侵入体与表壳岩的鉴别特征；传统的

混合岩如均质混合岩、混合花岗岩其实是太古代花岗质侵入体；同时太古代花岗质

侵入体的侵入对冀东的表壳岩和变质铁矿产生了不同的破坏和改造；幔柱构造作用

是引发大规模的区域变质作用的根源；产生大面积太古代岩石变质的岩浆活动可视

为是由太古代幔柱构造作用引起的，可以说太古代深成侵入体岩浆的上侵作用就是

或类似于地幔热柱上涌，同幔柱一样具有极大的能量，是表壳岩变质的热动力来源。

识别太古代侵入体对区域地质填图、认识区域构造格架、地壳演化及变质铁矿勘查

有重要意义。

【期刊名称】《吉林地质》

【年(卷),期】2016(035)001

【总页数】8页(P5-11,29)

【关键词】太古代侵入体;表壳岩;变质作用;幔柱构造;变质铁矿

【作者】刘小滨;王勇;赵旸;杨建岭;张权;赵文浩

【作者单位】华北地质勘查局第四地质大队，河北秦皇岛066013;华北地质勘查

局第四地质大队，河北秦皇岛066013;河北省地矿局探矿技术研究院，河北廊坊

065201;华北地质勘查局第四地质大队，河北秦皇岛066013;云南驰宏资源勘查

开发有限公司，曲靖655000;河北省地质调查院，石家庄050000

【正文语种】中文

【中图分类】P534.2

冀东变质岩区主要分布于河北省东部的迁西县、迁安县、遵化县、宽城县、兴隆县、

青龙县、抚宁县、卢龙县、昌黎县和滦县一带，出露面积近100000km2。冀东

地区是我国古老变质岩分布区之一，存在多种变质相的变质岩，变质相发育比较齐

全，从高绿片岩相到麻粒岩相；生成时代从古太古（3600Ma）曹庄子岩（组）

群到新太古（2515Ma±51Ma）的朱杖子群，其中就有我国乃至世界少数保存

下来最古老的太古代变质表壳岩—曹庄子岩（组）群。在20世纪80年代以前中

国老一代地质学家把冀东变质岩的绝大部分按地层层序划分成群、组、段。随着改

革开放的进程，国际地质科学相互交流活动越来越多，一些新的地质科学理念如板

块构造、太古代绿岩带、太古代深成侵入体、地幔热柱等被引进和交流，并被广大

地质工作者接受。关于太古代侵入体的问题，冀东地区的变质岩经过地质科学院、

所、大专院校和河北区调所等单位的工作和研究重新理定了冀东太古界的构造格架，

按表壳岩和太古代侵入体的新概念重新编制了冀东变质岩图，但一些野外地质队特

别是一些老专家还习惯于以往的群、组、段划分方案，它们对太古代深成侵入体不

认识也不接受，将太古宙的中酸性侵入体定为混合片麻岩、均质混合岩、混合花岗

岩；在铁矿勘探中遇到一些复杂的问题，他们仍认为混合岩是在固态情况下被深部

的“岩汁”交代的，不破坏矿体。因此我们认为有必要对这几个问题进行讨论。

太古代侵入体同燕山期侵入体一样有中酸性、中性、基性、超基性岩体，基性、超

基性岩体规模小，本文讨论的主要是太古代中酸性侵入体。太古代侵入体按其生成

环境大体分为两类，即太古代浅成侵入体和太古代深成侵入体。

1.1太古代浅成侵入体

太古宙浅成侵入体的生成环境与燕山期侵入体基本一致，处于高温低压环境，其特

征是它侵入地壳上部冷的地壳中，大致相当燕山期花岗岩侵入的深度，即地下深5

km左右，因此其中的斜长石在没有受到高级变质或多次变质的情况下，特别是闪

长岩常具变余半自形结构，岩体边缘有变余冷凝边，或浅成侵入体矿物结晶成中细

粒状，具中细粒变晶结构、变余花岗结构，岩体与围岩界限截然清晰。从宏观上看

整个岩体中的矿物成分、岩石组构比较均匀，具有类似于燕山期岩浆岩的一些特征，

但它至少遭受一次变质作用的改造，其中的捕掳体与侵入体的界限清楚，捕掳体没

有被混合交代的现象，它与表壳岩的变质无成因联系。如果侵入岩生成时代早，受

到后期变质作用的影响常被改造，这又可能出现两种情况：

（1）受麻粒岩相变质作用或多次角闪岩相变质作用，岩石中矿物发生重新组合，

原岩斜长石的半自形结构消失，变成他形中粗粒状变晶结构，冷凝边也消失了。如

果未发生部分熔融或混合岩化作用，它与围岩的界限应保持原始侵入时的状态，即

呈明显的线状接触关系；如果受到深变质作用，发生部分重熔和混合岩化，它的原

生结构构造被改造了，其边界常变的模糊不清。

（2）如果只受到一次浅变质作用的影响，这时浅成侵入体常保留变余半自形结构

和冷凝边，这种现象在青龙双山子一带的柳各庄（界岭口）变质石英闪长岩表现的

十分明显。而在野外，当我们见到一个太古代侵入体具它形中细粒变晶结构，未见

到冷凝边，与围岩界限呈明显的线状接触，而不是混合岩化带，不管它是否保存冷

凝边，都可以确定它是变质的浅成侵入体，因为它的边界没有混合岩化过渡带。再

如，汉儿庄片麻岩套中的后喇嘛沟英云闪长岩，侵入遵化岩群中，接触界限截然清

楚，不存在混合交代现象，镜下观察还见到变余半自形结构。青龙县庞杖子太古代

斑状混合岩其实是太古代斑状花岗岩，推测也是太古代浅成侵入体。

1.2太古代深成侵入体

太古代深成侵入体生成环境是在地壳深部（应在20～30km以下），它处于非常

高的温度、压力环境中，本身含有大量挥发组分或气液流体，并处于封闭的条件下。

太古代浅成侵入体的结晶是处在高温低压环境中，深成侵入体的结晶是处在高温、

高压环境中，正是由于处于地壳的深部，其温度、压力和挥发组分不易散失保存时

间长，岩石中矿物结晶时间长，所以矿物结晶成粗粒状，具它形粗粒变晶结构，偶

见斜长石具半自形结构。也正是在深部强应力结晶环境下才造成深成岩中的斜长石

结晶成它形粒状，同时矿物结晶过程中受到强大定向压力的影响处于“动态结晶”

环境，所以深成侵入体几乎无一例外都具有明显的片麻状构造，这是浅成侵入体不

具备的。只有在浅成侵入体侵位之后受到变质作用的改造才会出现强、弱不同的片

麻状构造。深成侵入体与顶部表壳岩和边部围岩接触发生深熔、混合、交代，形成

宽窄不等的混合岩化过渡带，过渡带从几米到几十米、几百米不等。在太古代深成

侵入体的边部和顶部，可以见到各种不同类型的混合岩，如条带状、角砾状、阴影

状、条痕状、雾迷状、网状、条纹状（见照片1、2），等。其中的阴影状、条痕

状、雾迷状、条纹状混合岩常见于太古代深成侵入体的顶部。这些所谓的“混合

岩”，其中形成荫影、条痕、雾迷、条纹的矿物是原表壳岩捕掳体中没有被同化的、

交代残余的少量暗色矿物。岩石的80%～90%以上是熔融的岩浆或混合岩浆结晶

而成的。岩汁不可能将固体岩石交代成不足10%的残留体的“混合岩”，只有熔

融的岩浆才有可能。

太古代侵入体特别是深成侵入体与显生宙（尤其是燕山期）侵入体的区别在于其中

斜长石的自形程度，太古代深成侵入体的斜长石呈它形粒状，片麻理发育（变质浅

的浅成侵入岩中斜长石有时呈变余半自形粒状）。燕山期侵入体中的斜长石（多为

闪长岩）常具半自形结构、块状构造，所以，我们根据斜长石自形程度就能基本

确定它是太古代还是中生代的。

深成侵入体存在两种不同的捕掳体：①早期捕掳体，由于捕掳作用是在岩浆上侵的

“早”期，具有很大的能量能使捕掳体发生熔融、同化、交代使捕掳体成为残留体，

与围岩的界限不清楚，呈缝合线状、锯齿状、不规则状、阴影状。②晚期捕掳体，

在深成岩浆侵位的晚期其自身的能量已处于强弓之末，无能力对捕掳体产生熔融和

交代，所以捕掳体与围岩的界限清楚呈线状，形态常比较规则没有被熔融、同化、

交代的现象。此外，在二者之间还有过渡类型。

冀东地区的太古代变质基底出露的岩石分为三个时期：古太古代、中太古代和新太

古代。对应三个时代的表壳岩是曹庄子岩（群）组、迁西岩群和遵化岩群—朱杖

子岩群。与各岩群相应分布一些太古代侵入体，如侵入迁西岩群中的迁西片麻岩套，

其中主要是紫苏花岗岩；侵入遵化岩群中的三屯营片麻岩套和侵入朱杖子岩群中的

安子岭片麻岩套。这些太古代侵入体具有不同的地质特征和生成环境。

在上述两种类型之间还存在一些过渡类型，它们也具有混合岩的接触带，只是比较

窄，约5～10m左右，生成环境也介于二者之间，如卢龙县大岭出露的秦皇岛花

岗岩与“卢龙群”斜长角闪岩的混合岩带宽只有5～12m，其中的岩石变质程度

只相当角闪岩相。

1.3侵入体的岩石类型

太古代侵入体按其成分划分，同燕山期侵入岩一样分为超级性、基性、中性和酸性。

其中主要是中酸性岩，如石英闪长岩、奥长花岗岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、紫

苏花岗岩和花岗岩；基性、超基性岩较少，规模也比较小。这些侵入体受到不同等

级、不同期次的区域变质，通常把一个时间段侵入的、已变质的一系列岩体称为片

麻岩套。

（1）迁西片麻岩套:紫苏花岗岩，主要由中酸性斜长石、紫苏辉石、透辉石、黑云

母和石英组成，具粗粒变晶结构，弱片麻状构造，局部含大量黑云斜长变粒岩，斜

长角闪岩，角闪斜长片麻岩等捕掳体。分布于迁安水厂铁矿大桥、大崔庄、建昌营

和迁西庙岭等地。

迁安片麻岩，主要由酸性斜长石、角闪石、透辉石、黑云母、少量紫苏辉石和石英

组成，具粗粒变晶结构，弱片麻状构造。分布于迁安莽山、迁西十八盘一带。

（2）王厂片麻岩套:主要由酸性斜长石、角闪石、透辉石、少量黑云母和石英组成，

具中粗粒变晶结构，片麻状构造。分布于青龙王厂、迁西上营一带。

三屯营片麻岩，由中细粒斜长石、石英、少量钾长石、角闪石、黑云母，具中细粒

变晶结构，片麻状构造。分布于三屯营、景忠山一带。

（3）汉儿庄片麻岩套:主要由中酸性斜长石、角闪石、透辉石、少量紫苏辉石、黑

云母和石英组成，具中粗粒变晶结构，片麻状构造。分布于遵化三屯营、迁西汉儿

庄一带。

小官庄片麻岩，主要由中酸性斜长石、角闪石、透辉石、少量黑云母和石英组成，

具中粒变晶结构，片麻状构造。分布于青龙马圈子、迁西小官庄一带。喇嘛沟片麻

岩，主要由中酸性斜长石、角闪石、透辉石、黑云母和石英组成，具中粒变晶结构，

片麻状构造。分布于青龙喇嘛沟一带。

跑马场片麻岩，主要由中酸性斜长石、角闪石、少量黑云母和石英组成，偶见透辉

石，具中粒变晶结构，片麻状构造。分布于兴隆跑马场一带。

（4）安子岭片麻岩套:安子岭片麻岩套是由众多太古代片麻岩（侵入体）构成的穹

窿，这些片麻岩有：

柳各庄片麻岩，主要由中性斜长石、角闪石、黑云母和石英组成，具变余半自形结

构，弱片麻状构造，保存冷凝边，这表明它是太古代浅成侵入体。分布于青龙双山

至抚宁台营一带，出露面积大约为1500～1600km2，是安子岭片麻岩套中最老

的岩体，也是冀东比较大的太古代浅成侵入体。

安子岭片麻岩，主要由中酸性斜长石、角闪石、少量黑云母和石英组成，局部含褐

帘石较多，偶见透辉石，具粗粒变晶结构，片麻状构造。分布于曾杖子、安子岭、

蛤蟆河、祖山一带，是构成安子岭片麻岩穹窿的主体。

庞杖子斑状花岗岩，主要由微斜长石、中酸性斜长石、石英、黑云母和角闪石组成，

具粗粒变晶结构，似斑状结构，基质具变余花岗结构，弱片麻状构造。分布于庞杖

子一带，是安子岭片麻岩穹窿的主要组成部分。

另外，还有一些相当于英云闪长岩、奥长花岗岩的小侵入体零星分布于安子岭片麻

岩穹窿中，多见于安子岭片麻岩穹窿的边部。

由于区域地质调查的局限性，可能还有一些太古代片麻岩（套）未被列入。

1.4侵入体的规模

太古代深成侵入体规模特别大，从几千平方公里到数万、数百万、数千万平方公里，

常形成巨大的深成杂岩穹窿。同燕山期侵入体一样基性、超基性岩体规模较小，中

酸性岩体规模较大。安子岭片麻岩套是由粗粒闪长岩、辉石闪长岩、花岗岩、斑状

花岗岩及英云闪长岩、奥长花岗岩等组成一个大的花岗质杂岩穹窿，出露面积包括

秦皇岛—绥中花岗岩部分，面积大于2000km2。世界上非洲的巴比顿地盾、西

澳伊尔岗地块、加拿大的阿比提比绿岩带等的太古代绿岩带基底，都是由众多大小

不同的太古代（深成）侵入体构成。

一般情况下太古代浅成侵入体规模较小，他往往小于100km2，具有“正”岩浆

的一些特征，即具有燕山期侵入岩的特征，如燕山期闪长岩，它侵入到地壳浅部，

在它的顶部、边部常见大小不等的捕掳体（几厘米至几十厘米甚至数十米），捕掳

体边界清晰，无明显熔融、混合交代现象。

传统概念认为“岩石的变质作用通常是在一定外界压力状态下进行的，这种压力可

分为两类：静压力和应力。”

（1）静压力:静压力包括负荷压力和流体压力：①负荷压力（Pl），是承受上覆岩

层的重力，负荷压力的作用是使吸热变质反映的温度升高。②流体压力（Pt），岩

层发生变质作用过程中，系统中存在少量流体相的压力。

实际上变质作用过程中一般是Pl=Pt

（2）应力:应力是一种侧向压力，它和地壳活动带的构造运动有关，其强度在空间

上也有变化，它只对固态岩层起作用”。

按传统概念，变质作用的压力是静压力，即上覆地层的重力，它随深度的加深而变

大。一般认为每下降1km压力增加0.28kb；温度也随深度的加深而增加，每下

降1km温度增加30℃。计算表明深20km处的温度为600℃，压力为5.6kb

（Sillsetal.，1987）；深35km处的压力为10kb。

根据冀东地区麻粒岩相变质温、压条件的测试结果，迁安水厂地区的温度为

650～750℃，压力为5～6.5kb（Sillsetal.,1987）。迁西太平寨地区根据辉石

矿物对估算的温度为700～850℃，压力为8～11ba（张儒媛1982；Jahnet

al.,1983）。按着张儒媛估算的冀东麻粒岩相变质的温、压条件，现在出露的麻粒

岩变质时至少处于深28km深处。

问题是2800Ma以前的冀东表壳岩有没有这么厚，表壳岩麻粒岩相的高温、高压

变质条件是由什么提供的？根据孙大中1984年计算的冀东太古界变质岩总厚度，

从古太古—新太古界下部为14395m，相当于14.5km,孙大中指出这其中存在

因地层褶皱出现重复计算的现象；双山子群—朱杖子群总厚度12254m（自冀东

地层表），关于双山子群和朱杖子群的褶皱，普遍认为是同斜倒转复式向斜，孙大

中、白瑾认为区内主要四层砾岩是一层砾岩重复四次，即至少发生四次褶皱，那么

12254m的四分之一是3063.5m。考虑到从古太古—早新太古漫长的地质历史，

受到强烈的剥蚀，这里不考虑褶皱因素，冀东太古代变质岩总厚度为26649m即

26.65km，由于当时误把太古代侵入体当地层对待，如孙大中提出的“八道河群”

总厚度7200m,(7.2km)，这其中绝大多数是太古代侵入体。沈其韩院士和伍家

善认为冀东太古代侵入体约占深变岩区的70%～80%；河北省区调所王启超先生

认为冀东地区表壳岩与太古代侵入体是43：57。由此可见太古变质岩减去太古代

侵入体，表壳岩只占很少部分，按43%计算只有11.46km2，这样看来冀东沉积

变质岩的厚度只有11.5km。显然静压力和地热增温不能形成麻粒岩相高温、高

压变质条件，不能造成表壳岩的麻粒岩相变质，也不能对冀东麻粒岩相变质岩中暗

色矿物强定向的片麻状构造作出解释，因为地壳深部静压力的上覆压力与侧向压力

是相等的或差别极其微小，不能造成强大的定向压力，也就不能使变质岩产生片麻

状构造。静压力成因观点认为变质岩的片麻理是应力造成的，应力来源于区域构造

运动，区域构造运动的能动力又来自何处，造成数十、数百万平方公里表壳岩的变

质。最后又回到太古代深成侵入体的深成侵入作用或太古代“地幔热柱”的深成作

用上来。

地幔热柱理论为冀东区域变质特别是麻粒岩相片麻岩变质的成因提供了强有力的支

持，李红阳等在“幔柱构造”中指出“幔柱构造理论是当代地球科学研究重大进展

的里程碑，是一种新的全球大地构造理论”；“地幔热柱来自核幔边界或深部地幔，

表现为深部地幔热物质呈柱状体上涌，形成巨大的球状头冠和细窄的尾柱”；“幔

柱构造作用可以引发大规模的区域变质作用”。幔柱构造的变质是指地下深处岩

石圈固态岩石在地幔热柱上涌高温高压和化学活动性流体作用下，引起岩石结构、

构造或化学成分发生变化，形成一种新的深部变质作用。

实际上深成侵入体与地幔热柱的形成机制是相同或相似的，地幔柱上部是个巨大的

幔柱头冠，太古代深成侵入体的原始岩浆也是由地幔上涌而来的，应是“太古代地

幔热柱”或相似或相当地幔热柱，它的顶部也有类似于幔柱头冠的巨大顶冠。太古

代地壳较薄，岩浆活动更强烈，应该有类似于地幔热柱的地幔岩浆广泛的上侵活动。

地幔热柱的直径有几百至几千公里，他的头冠可达几十万至几百万甚至数千万平方

公里，幔柱岩浆从地幔缓慢上涌，不断溶蚀、同化顶盖的围岩，也在不断消耗自己

的能量，同时也在不断得到深部幔柱岩浆能量的不断补充。由于太古代“地幔热柱”

（岩浆）具有极大的能量，并含有大量气-液流体，在其上涌过程中不断地将巨大

的热能、动能及挥发组分传递给上部的表壳岩和其他岩石，在高温、高压和深部岩

浆上涌强大动力的作用下，这种“传递作用”持续的时间相当相当长，进行得相当

缓慢，造成上部表壳岩或其他岩石的麻粒岩相变质或超变质，强大的动力使受变质

的表壳岩具有明显的片麻状构造。挥发组分在当中起着“传递疏导”作用，对上部

表壳岩中的矿物重新组合和重结晶起着重要作用，没有挥发组分仅有高的热量矿物

几乎不能发生重结晶，所以说太古代“地幔热柱”岩浆的上涌，它的巨大能量才造

成上部表壳岩和其他岩石几十万至几百万甚至千万平方公里巨大面积的区域变质,

变质作用的地质应力主要是地幔热柱上升所产生的应力场。

正像李红阳等提出的：“幔柱构造作用可以引发大规模的区域变质作用”，造成上

千上万甚至几百万、几千万平方公里广泛分布、具片麻理的区域变质岩，这不是静

压力和地热增温能造成的。世界上许多巨大的地盾或穹窿都是由TTG杂岩组成，

也可以说是由太古代深成侵入体组成，可见太古代深成侵入体就是“太古代地幔热

柱”演化的最终结果。所以说深成侵入体是造成太古代表壳岩变质的根本原因，只

有深成侵入体才具有巨大的能量(极高的P、T)、巨大的顶冠，同时只有深成侵入

体才能长期持续不断地对上部表壳岩保持非常高的温度和定向压力，使其顶盖和旁

侧表壳岩处在动态结晶的环境，从而产生一系列巨大面积的、不同类型的片麻岩或

混合岩。

一般情况下，太古代表壳岩（沉积变质岩）具有以下地质特征：

（1）表壳岩中矿物结晶的粒径相对于太古代侵入体比较细小，在没有受到混合岩

化作用时，常具中细粒变晶结构，而深成侵入体通常具他形中粗粒变晶结构。

（2）表壳岩常保存原岩的变余层理，甚至遭受混合岩化作用也能见到，有些表壳

岩常见富含粘土矿物，如石榴石、矽线石、堇青石、蓝晶石等富铝矿物和相应的岩

石，如石榴堇青黑云斜长片麻岩等。而太古代侵入体在大范围内（几百米、几千米、

上百千米）岩石的矿物成分、岩石结构都比较均一，不会有大的变化，有变化也是

渐变的。这里所说的“结构都比较均一”是相对而言，太古代浅成侵入岩由于冷凝

结晶于地壳浅部，岩石特征更像燕山期岩浆岩，整个岩体矿物成分、组构具较好的

均一性，但常可见弱片麻状构造，暗色矿物常退变为角闪石和黑云母，斜长石晶体

的棱角变浑圆了，只保留长板状特征。而太古代深成侵入体由于规模巨大又生成于

地壳深部（20～30km以下），自身具有巨大的能量，在其上侵的过程中不断熔

蚀、“消化”顶盖和旁侧的不同岩石从而形成巨大的深成杂岩体，其直径达数百至

千余平方公里，由许多岩性不同的单元组成。区域上各单元的岩性、组构不一样，

但就一个单元而言相对于深变质的表壳岩，在大范围内是基本一致的，除非受到二

次变质作用或混合岩化作用，才出现不同程度被改造的特征，如原岩为斜长角闪岩

或角闪斜长片麻岩，在叠加变质作用下变成条带状、条纹状角闪斜长片麻岩或黑云

母斜长片麻岩，它与原斜长角闪岩成过渡关系，但它们的本质基本没有变。

（3）太古代侵入体常见大小不等、成分（岩性）不同的捕掳体，这其中包括表壳

岩，也有早期侵入体，它经常出现于太古代侵入体的顶部和边部。

（4）区域上太古代侵入体常斜切表壳岩的层理或片麻理，接触边界(带)常呈锯齿

状。

（5）通过地质填图会发现太古代侵入体多呈边界不规则的圆形、椭圆形，即穹窿

状，其直径可达几千米、几十甚至几百千米；很少呈条状或层状，如果出现这种情

况其规模也是相当大的。

（1）混合岩化作用:混合岩是介于表壳岩与太古代深成侵入体之间的过渡岩石类型，

在地壳深部深成侵入体的作用下，表壳岩处在高温、高压条件下，受到深熔、交代、

注入等作用，岩石发生强烈变形和变质，同时发生混合岩化，矿物普遍发生重结晶

和物质交代，变成具粗粒结构变质岩，出现各种各样的构造，如条带状（有注入条

带，也有继承原表壳岩的层理）、条纹状、阴影状、条痕状、雾迷状、角砾状、斑

杂状等。以往的岩矿鉴定按基体与脉体比例多少来定混合岩的名称，这是不现实的，

也是不可能的，因为手标本或显微镜下根本分不清谁是脉体，谁是基体，以前把混

合岩中的长、英质矿物统称为脉体，这是不科学的，你怎么知道其中的长石、石英

等浅色物质是外来的，原岩不是超基性单矿物岩，大多数是中酸性表壳岩及侵入岩，

所以仅根据浅色矿物与暗色矿物的比例划分混合岩类型是不科学的。

以往混合岩定名分三级：注入混合岩、混合片麻岩、混合花岗岩，这里我们建议混

合岩的命名只保留前两类，取消混合花岗岩这一命名。实际上，混合花岗岩就是太

古代深成侵入的花岗岩。混合岩分类、命名比较混乱也不好掌握，一些学者把受到

深熔、重结晶、强交代的条带状、条纹状混合片麻岩与阴影状混合片麻岩划入表壳

岩，另一些学者将其归于深成侵入岩，这就造成冀东深变质岩区表壳岩与太古代侵

入体面积之比为43:57、20～30:70～80的两种不同认识。实际上阴影状、条痕

状混合片麻岩中的阴影和条痕是原岩暗色矿物的残留体，它受到深部熔融和强烈交

代，残留甚少，呈阴影状、条痕状出现“流动”构造，实际上阴影状、条痕状、条

纹状、雾迷状等混合岩是太古代深成侵入体在上升侵位的早期，高温高压的深成侵

入岩浆同化表壳岩残留的少量暗色矿物，后来结晶而成的。这些“混合岩”已发生

质的变化，其中80%～90%以上的矿物都是从岩浆结晶的，因此，他们应属于太

古代深成侵入体的范畴，是岩浆岩不是混合岩。

（2）关于混合岩的成因:传统概念认为：“混合岩是由深部上升的岩汁（Ichor）

和原岩经过交代而形成的。岩汁是一种特殊的液体，含有K、Na、Si等组分，具

有高度的化学活动性和高度的渗透能力，相当于含水较高的溶浆”（Sederhom，

Wegmann，Read），并认为原岩是在固态情况下被岩汁交代的。它们并没有指

出岩汁是从何而来，仅靠岩汁如何将数千平方公里的混合片麻岩、均质混合岩和混

合花岗岩交代的那么均匀、那么彻底？岩汁不可能在表壳岩中产生大规模“透入”

性交代。

实际上混合岩的形成与太古代深成侵入体有密切关系，正是太古代深成侵入体的上

升侵位，同化、交代顶盖和旁侧的表壳岩使其形成各种各样的混合岩。太古代深成

侵入体原始岩浆演化的晚期岩浆开始结晶，并析出挥发组分，它没有能力再使上部

的表壳岩发生熔融和同化作用，只发生交代作用，使表壳岩产生各种各样的交代残

留体，形成各种不同类型的混合岩。

上面提到的均质混合岩、混合花岗岩其实就是太古代花岗岩，它与典型花岗岩的区

别除了具它形粒状变晶结构外，其中局部见没有彻底“消化”的表壳岩残留体，常

呈阴影状、条痕状，使深成侵入体局部显得不均匀。

太古代侵入体在上侵过程中，不仅对上部的表壳岩产生熔融、同化和交代作用，也

使表壳岩和变质铁矿受到不同程度的破坏，无论是太古代浅成侵入体或深成侵入体，

其中都或多或少含有一些变质岩和变质铁矿的捕掳体。就冀东地区而言，铁矿捕掳

体可分三种类型：

(1)呈大小不等的块状，大小从几米到几百米不等，如卢龙县下寨张木庄的太古代

英云闪长岩和平泉县郭杖子的花岗闪长岩中都有许许多多大小不等的变质铁矿捕掳

体。

(2)变质铁矿体在太古代侵入体中，只受到轻微的破坏和改造，层状矿体在侵入体

中连续长达百余米，有时铁矿层与表壳岩一起构成太古代深成侵入体的捕掳体。青

龙县官场乡宋杖子残存于柳各庄变质闪长岩中的双山子群表壳岩和磁铁石英岩，其

产状几乎与双山子群完全一样。一般情况下，这些太古代侵入岩是属浅成的，或处

于深成侵入体活动的晚期，它无力对表壳岩或铁矿进行破坏和改造，使较大的表壳

岩和铁矿体被保存下来。深成侵入体常含一些小磁铁石英岩捕掳体，因为深成侵入

岩具有很高能量，它对磁铁石英岩进行较强烈的破坏，使铁矿体成大小不等的捕掳

体存在于太古代深成侵入体中。

(3)磁铁片麻岩：是一种含磁性铁5-12%左右的粗粒片麻岩，它是太古代深成侵入

体上侵过程中捕掳了上部磁铁石英岩，由于它有巨大的能量，将捕掳的铁矿深熔、

混合、“消化”成为自身岩浆成分，因含较多挥发组分，又处于地壳几十公里的深

部，长期处在封闭状态，最后结晶成含较多大颗粒磁铁矿的粗粒“磁铁片麻岩”，

磁铁矿的颗粒有玉米粒大。磁铁片麻岩中有时能见到没有完全“消化”的表壳岩或

小块磁铁石英岩。这种“磁铁片麻岩”在迁安水厂、迁西莲花苑都能见到。

太古代侵入体分为浅成侵入体和深成侵入体。

浅成侵入体生成于地壳的浅部，侵入体的特征和生成环境与燕山期侵入体相似，有

时其中的斜长石具半自形结构，有时片麻理不发育，它的存在对表壳岩的变质无明

显影响。

深成侵入体生成于20km以下的深部，具粗粒变晶结构，强片麻状构造。它是表

壳岩区域变质的热、动力来源。它对铁矿破坏和改造更强烈，捕掳的铁矿体更小更

零散。有时同化磁铁石英岩冷凝后结晶成豆粒大小的粗粒状“磁铁片麻岩”，它是

深成侵入体同化了磁铁石英岩后再冷凝结晶的产物。传统观点认为太古代表壳岩变

质的温度、压力来源于静压力和地热增温，但在太古代地壳较薄的情况下，静压力

和地热增温达不到麻粒岩相变质的温压条件。地幔热柱理论的出现为冀东地区区域

变质特别是麻粒岩相高温高压变质作用提供了理论依据。使变质作用的能动力得到

了合理解释。实际上太古代深成侵入体或深成片麻岩套（穹窿）的原始岩浆就是太

古代“地幔热柱或地幔亚热柱”顶冠的岩浆。太古代深成侵入体是造成表壳岩变质

的根本原因。认识太古代侵入体将其与表壳岩区分开来，在地质调查工作中，进行

变质岩区地质填图，认识区内地层、构造、岩浆岩、研究区域构造格架、地壳演化

历史有重要意义。

在冀东变铁矿勘查过程中识别太古代侵入体与表壳岩很重要，表壳岩是鞍山式铁矿

的母岩，尽管经受多次构造作用和变质作用的叠加，通常铁矿体连续性较好，矿体

规模大。但太古代侵入体常破坏矿体，铁矿在其中成大小不等的捕掳体存在，不仅

矿体大小变化大，产状变化也大，无规律可循。所以认识太古代侵入体对铁矿的勘

查、远景评价都很重要。

综上所述，太古代表壳岩的变质不是地壳深部的静压力、地热增温造成的，因当时

地壳薄不能造成高温高压变质条件，也不能提供强大的定向压力，使变质表壳岩形

成强定向的片麻状构造。只有地幔热柱或太古代深成侵入体因含有巨大的能量，处

在地壳20km深处的封闭环境，才能造成上部表壳岩和自身的变质。

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