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深埋隧道工程的灾害地质问题论文
摘要 ：在进行深埋隧道工程施工过程中，由于洞程较长，洞深埋设较大，地质条件较复杂，在施工时，如果处理措施不当会出现高地温、岩爆、高压涌水等问题。鉴于此，以实际工程为例，对深埋隧道工程主要存在的灾害地质问题进行了分析和探讨，保证了施工的顺利进行，以期为类似工程提供参考与借鉴。
关键词 ：深埋隧道工程；灾害地质；高压涌水
1工程概况
太行山高速公路邯郸东坡隧道位于武安市岭底村南、七水岭村东、涉县东坡村东北处。隧道为分离式特长隧道，隧道工程总施工长度为3134m。左幅为ZK38+624~ZK41+740，长3116；右幅为K38+642~K41+776。最大埋深为176m。本文以此工程为例，对深埋隧道工程主要灾害地质问题进行分析和探讨。
2深埋隧道中的高地温难题
深埋地下隧道的工程中，地质问题是需要进行探索和研究的关键领域，最先要通过预测天然地温，一旦地温超过30℃一般将其称之为高地温。高地温不仅会恶化深埋隧道作业的环境，还会严重降低工人的劳动生产率，甚至会对现场施工人员的生命造成极大危害。此外，对深埋隧道施工材料选取的难度也相应增加[1]。然而，地温值是随着地下工程埋深在不断变化的，但地下工程的最大埋深和地温值的增加关系不是呈线性的，因为造成这种深埋隧道中的高地温问题的原因主要是地下水活动以及近期岩浆活动中放射性生热元素含量较高等。
3深埋隧道与岩爆的高地应力问题
在深埋地下隧道的工程中，其中一个突出的地质难题就是岩爆问题。地下隧道工程埋得越深，其地应力就会越高。深埋隧道工程和近地表工程的不同之处除了具有较高的水平构造应力外，最主要取决于围岩出现的高地应力。它不仅在硐侧壁引起高压应力，还导致硐顶部出现高拉应力，这样会导致硐室围岩不稳定，埋下隐患。由于高地应力的存在，一些黏性土含量较高，而硬岩含量较低的围岩就会产生被塑性挤出的可能。高地应力不断释放，地下隧洞就会发生变形，往往会出现隧洞短时间内突然变小的异常现象。就好比从掌子面距离正洞30m开始，洞身变形的长度有40m，起初的支架保护结构破坏就会非常严重，通过测量计算，隧洞拱顶的下沉在10~20cm之间，隧洞的拱脚和边墙也出现不同程度的挤压和移位，甚至还有混凝土开裂的情况[2]。这时就需设计一套科学有效、刚柔结合、综合治理的施工方案。为克制高地应力，考虑使用约1万根超长锚杆，要求总长超过11×104m，把地下隧洞中的断面改成环形成拱，做到先柔后刚、先放后抗的设计要求。岩爆受影响的原因有地震爆破，也有相邻岩爆或机械等外因动力的振动，但其中影响岩爆的最基本原因是岩石的结构特征。经过大量的数据分析发现，岩石颗粒排列呈定向排列还是随机排列，岩石是胶结连接还是结晶连接，是钙质胶结还是硅质胶结，这最终关系着岩爆烈度的强弱。例如：（1）随机排列的花岗岩、闪长岩等岩石的岩爆烈度，会比片麻岩、花岗片麻岩、糜棱岩等具有定向排列的围岩颗粒更强一些；（2）结晶连接的深层岩浆岩石中的岩爆烈度比胶结连接的沉积岩强；（3）具有硅质胶结岩石的天生桥二级水电站引水隧洞比关村坝的隧道中钙质胶结岩石的爆烈度强。
4深埋隧道中的高压涌水难题
深埋地下隧道的施工过程中，除了高地温以外，涌水问题也成为隧道运营中亟待解决的又一难题。由于地质条件复杂，隧道通过的地段会挖掘出很多水流量大的地质单元，一般就会出现涌水量大或水头压力高的情况。地下水水压在深部岩体中极高时，就会导致岩体水力劈裂。这就说明在高水头压力的作用下，在岩体的突水点附近，岩体断续裂隙、裂缝是朝着某个方向的，受网状交织的构造裂隙影响，经过融合后发生扩展的裂隙、空隙最终张裂开来。随着隧道深部岩体涌水量越来越大，地下水水压越来越高，会导致深埋隧道工程围岩水力劈裂。一旦出现水力劈裂的情况，就会迅速连通裂隙，空隙的张裂程度就会越来越大，涌水的渗透力会越来越强。再加上动水压力的影响，裂隙会再扩展，而使在裂隙面上的充填物发生剪切变形和位移。不论是在深埋隧道工程中还是在浅埋隧道中，容易发生的地质灾害主要表现为断层破碎带，岩体不整合接触面和结构不利组合段造成的塌方、地震，还有瓦斯爆炸、有害气体以及溶岩塌陷、泥屑流等[3]。其中，瓦斯爆炸主要指甲烷CH4在相对封闭的煤系构造地层中，由冲击波的产生、剧烈的氧化作用而导致的爆破，其灾害性极强。
5基岩裂隙水
基岩裂隙水的含义
只有储存在坚硬岩石裂隙中的非可溶性地下水，才被统一归纳在基岩裂隙水的`传统范畴中，根据含水介质的基础特征，可以将地下水分为空隙、裂隙、岩溶3种，但并非在地下水、岩石以及岩石中的空隙这3者之中产生对应关系。贮水空隙系统具有双重空隙介质，在地下水勘探中，关于贮水空隙类型还探索到了新的领域。基岩裂隙水主要存在于受符合地质构造条件的属坚硬或半坚硬的岩石所控制的以裂隙为主的贮水空间，是具有运动、富集规律的地下水。不管是溶蚀裂隙地下水在可溶性岩石中的部分，还是孔隙裂隙水中的半坚硬岩石，都属于基岩裂隙水，而它与其他类型地下水的基本区别，关键在于是不是受地质构造因素的严格控制。岩石含水的裂隙有成岩裂、构造裂和风化裂，主要是依照它的成因来划分的。如果非要与风化裂隙水和成岩裂隙水作比较，那么水源集中、水量较大的必定是构造裂隙。
基岩裂隙水的特点
由于主控因素作用，不同的蓄水构造中分布、富集基岩裂隙水的基本规律和决定主控的因素也基本相同，具有独特的分布和运动规律。我国基岩裂隙水富集的基本特色理论就是蓄水构造系统，其主要特点如下。（1）基岩裂隙水具有复杂多样的埋藏和分布形态。将储存、运移基岩裂隙水的空间和通道，叫做岩石裂隙。基岩裂隙的大小和基岩裂隙的形状，以及控制埋藏和分布裂隙发育带的产状，都是受地质构造、地层岩性、地貌条件等影响的。埋藏、分布不均匀的基岩裂隙水，大多具有不规则的含水层、多种多样形态、分布呈带状的特点[4]。比如用脆性和塑性这两种地层做比较，会产生较强的赋水性。若裂隙发育在褶皱构造中，像褶皱轴、转折、背斜倾伏等处，富水段的形成就会比较容易，而压性断裂破碎带中的赋水性是比较差的。（2）复杂的基岩裂隙水中，由于储存空间中不均匀的介质，埋深程度不同的同一含水层，其地下水的运动状态也各有不同。对于岩石中所要形成和分布的空隙，最基础的因素是地质构造，主要表现在：岩石裂隙的发育和裂隙水的储存都是受地质构造和地层岩性所影响，其中，基岩裂隙水的运动规律也被地质构造所牵制。由于地下水面的不同，即便是在基岩相同的裂缝水中，也是有时而出现无压水，时而出现承压水的情况[5]。层流、管道流、紊流、明渠流水是在岩石裂隙、溶洞的特殊形态作用下形成水运动的不同状态，因此，基岩裂隙水的不均一性以及强烈的方向感，是导致裂隙岩体的透水复杂多样、不具有规律性的根本原因。
6结论
在深埋地下隧道的工程中，比较突出的几大地质难题包括高地应力及岩爆问题、高压涌水突水问题、高地温问题等。此外，还有像地震震害、瓦斯有害气体爆炸以及涌水突泥、围岩塌方、岩溶塌陷、泥屑流等。于是，在这个复杂的、系统的深埋隧道工程中，关于灾害地质的研究，对隧道工程能否顺利开展是关键的一步，在隧道工程施工前应按照隧道工程的各方面具体情况，采取有效、有针对性的防御措施。
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方法提要
岩石或矿物试样放在反应堆中用快中子照射，照射过的试样在超高真空析氩系统中进行全熔或阶段升温熔融，海绵钛净化从试样中释放出气体，质谱计静态测定氩同位素比值，用阶段升温各阶段获得的年龄和39Ar的累积析出量绘制年龄图谱，加权法计算坪年龄，用Ludwig1996年程序计算等时线年龄。
在一次测定中当40Ar、39Ar的量大于10-11mol时，同位素比值的精度要求好于±1%。当39Ar、37Ar、36Ar的量为10-12～10-13mol时，好于±5%。当37Ar、36Ar量小于10-13mol时，好于±50%。年龄在100～1000Ma范围内时，在95%置信水平下年龄误差小于±5%。
仪器设备
气体质谱计分析精度好于5×10-5，真空度可达10-7Pa，满足静态分析要求。
氩提取系统。
分析天平。
铅砖、铅罐、铅围裙、铅眼镜。
橡皮手套。
γ测量仪。
防辐射污染的污物桶。
试剂
氟化钙(CaF2)光谱纯固体晶粒，用于钙干扰校正的参考物质。
硫酸钾(K2SO4)优级纯，用于钾干扰校正的参考物质。
丙酮。
铝箔。
铝箔筒直径5～6mm，长28～30mm。
玻璃瓶高35mm，直径30mm。
镉皮厚。
石英管外径应略小于熔样钼坩埚的内径。
液氮。
液氮-丙酮混合冷液-78℃，由丙酮与液氮配制。
49-2反应堆中国科学院原子能研究所的设备，固定孔道供开放研究使用。
标准物质ZBH-25黑云母。
分析步骤
1)试样处理与试样包装。采集新鲜未蚀变的岩石，经清洁处理后破碎至～，采用电磁选或其他方法选出含钾单矿物，或用全岩作为试样。
根据估计地质年龄和钾含量大致范围决定每次测定的试样用量，一般阶段升温的试样用量是全熔试样量的3～5倍。将试样用铝箔包成圆柱形小包(长度小于6mm，直径小于5mm)，记录每个试样包的长度并在分析天平上称量。将试样包依次装入铝箔筒中，在每个铝箔筒中至少要装一包标准物质(ZBH-25黑云母)。再将装有试样包的数十支铝箔筒竖直地装入一个高35mm，直径30mm的玻璃瓶中，密封玻璃瓶。
2)试样照射。在装有试样的玻璃瓶外面包一层厚约的镉皮，以屏蔽热中子，减少干扰，以后装入一个特制铝罐中，放在49-2反应堆B5孔边浸于40℃冷却水中照射。照射过程中铝罐每分钟旋转2次，以减少照射在试样上的中子通量横向变化影响。快中子总通量大于×1018n/cm2。
试样照射后“冷却”3个月，即等待因照射产生的一些短寿命放射性同位素衰变殆尽，装试样的玻璃瓶外表面辐射剂量小于8×10-9C/(kg·s)时，进行下一步分装。
3)试样分装。经照射并“冷却”了的试样从反应堆取回，在密封操作箱中打破玻璃瓶，拆掉铝箔筒，将试样包装入呈圣诞树状的玻璃管中，并与析氩系统相接。全部操作过程，实验人员必须穿工作服，戴防护铅眼镜、铅围裙、橡皮手套，操作完成后反复用肥皂洗手。
4)熔样与试样气体净化。
a.析氩系统的真空与热本底。用海绵钛净化试样熔融后释放出的气体，系统真空应达到10-7Pa，1400℃温度下的热本底:40Ar应为10-13mol数量级，36Ar为10-15mol数量级。
b.钙盐熔样与净化。由于试样中的钙在快中子照射下亦会诱发产生氩同位素，干扰40Ar-39Ar年龄测定，因此必须进行校正。办法是用光谱纯氟化钙(CaF2)与被测试样一起照射、分析，测定由钙被照射后产生的氩同位素组成。照射过的光谱纯氟化钙(约100mg)由“圣诞树”投入到电子轰击炉钼坩埚内的石管中，升温至1200℃，试样释放的气体经800℃海绵钛净化20～30min，海绵钛降温至400℃后再净化10min。净化后的气体用被液氮冷冻的活性炭吸收，用于质谱测定，确定钙干扰校正因子。
c.钾盐熔融与净化。由于试样中的钾在慢中子照射下亦会诱发产生氩同位素，干扰40Ar-39Ar年龄测定，因此必须进行校正。办法是用高纯硫酸钾(K2SO4)与被测试样一起照射、分析，测定由钾被照射后产生的氩同位素组成。照射过的硫酸钾(约100mg)由“圣诞树”投入到电子轰击炉钼坩埚内的石管中，升温至1200℃熔融。在炉子与海绵钛之间的弯管位置上用丙酮-液氮冷冻剂(-80℃)冷却，使硫、硫化氢等杂质气体首先被冷冻在弯管内，从钾盐试样中释放出的氩气经弯管再到800℃的海绵钛，净化20～30min，海绵钛降温至400℃后再净化10min。净化后的气体用被液氮冷冻的活性炭吸收，用于质谱测定，确定钾干扰校正因子。
由于氟化物、硫化物对钼坩埚有腐蚀作用，照射过的氟化钙与硫酸钾一定要放在石英管中再在钼坩埚中熔融。此外炉温也不宜过高(≤1200℃)，因为过高的温度会使石英管产生裂纹或裂隙，氟化物、硫化物的渗出同样要侵蚀钼坩埚。在干扰元素分析完成后，应立即取下用过的钼坩埚，换上新的。
d.待测试样全熔与气体净化。试样由“圣诞树”投入到电子轰击炉钼坩埚内，升温至1400℃熔融。试样释放的气体经800℃海绵钛净化20～30min，海绵钛降温至400℃后再净化10min。净化后的气体用被液氮冷冻的活性炭吸收，用于测定试样全熔年龄。如果被测试样是标准物质，则测定结果用于计算照射参数J值。
e.试样的阶段升温测定。用于阶段升温测定的试样，前期处理包括选样、包装、照射、分装、投入钼坩埚内等过程与全熔法相同，但是试样用量应是全熔试样量的3～5倍。阶段升温之前将试样加热至100℃去气。
根据质谱分析的灵敏度与精确度，从常温下至试样全部熔融，将整个升温过程分成若干阶段，一般分5～6个温阶，实际上温阶分得越多获取试样的热历史信息会越精确。在每一个温阶上温度至少保持30min，当到达阶段温度时，试样气体先用800℃海绵钛净化20～30min，再将海绵钛降温至400℃后净化10min。净化后的试样气体用被液氮冷冻的活性炭吸收，用于质谱分析，测定该温阶下的表面年龄。
低温阶段或气体量较大的阶段，实验后应给析氩系统的管道加热去气，待管道冷却至常温后再进行下一阶段实验。当阶段温度较高时，试样气中杂质气体较少，当上一阶段实验结束后管道可以不经过加热，在抽气20～30min后，即可以进行下一阶段实验。
对于钾含量低于的试样，在全熔或阶段升温过程中，可以用液氮-丙酮冷液冷冻炉子与海绵钛之间的弯管，将试样中的氯、氯化氢等杂质气体冷冻在这段弯管中，仅让氩气通过弯管再用海绵钛净化。
氩同位素静态质谱分析
质谱计真空度到达10-7Pa数量级后关闭离子泵阀门，打开进样阀进样，同时开始计时。根据离子流强度在40～200μA之间选用发射电流。仪器加速电压为4kV，质量歧视效应校正因数Q≈1。分析时由计算机控制跳峰扫描，峰跳质量数序列为40、、39、、38、、37、、36、、36、。每一个试样采取5～6组数据。
测定结果计算与表述
1)氩同位素离子流强度随时间衰减的校正。从进样阀门打开时开始计时，氩同位素的离子流强度随时间呈线性衰减。运用测定中采集的5～8组数据，以40Ar峰强度作纵坐标，对应时间为横坐标，用最小二乘法求得40Ar的离子流强度随时间变化的线性方程，该直线在纵坐标轴上的截距，即是t=0时的40Ar离子流强度值40Arm。以同样方法求得t=0时39Ar、38Ar、37Ar、36Ar的离子流强度值39Arm、38Arm、37Arm、36Arm。它们的相对误差分别表示成±Er(40，%)、±Er(39，%)、±Er(38，%)、±Er(37，%)、±Er(36，%)。
2)37Ar的衰变校正。37Ar是半衰期较短()的放射性同位素，设校正后37Ar在反应堆中生成的原子数为37Ar0，
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式中:λ为37Ar的衰变常数，×10-5/min;37Arm为质谱测定值;t2为试样在反应堆中照射的时间;t1为从试样停止照射到进入质谱分析的时间间隔。
3)钙干扰的同位素校正因子及其误差。从照射后的光谱纯氟化钙中提取氩气进行质谱分析，得到测定值40Arm、39Arm、37Ar0及36Arm，其相对误差分别为±Er(40，%)、±Er(39，%)、±Er(37，%)、±Er(36，%)。钙干扰的同位素校正因子:
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以上各式中:C1为大气氩的40Ar/36Ar比值，等于;右下角标Ca表示由钙诱发的氩同位素;RCa为钙诱发的(36Ar)Ca占36Arm的百分比。
C2、C4的相对误差分别用±Er(C2，%)、±Er(C4，%)表示。
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4)钾干扰的同位素校正因子及其误差。从照射后的高纯硫酸钾中提取氩气进行质谱分析，得到测定值40Arm、39Arm及36Arm，其相对误差分别为±Er(40，%)、±Er(39，%)、±Er(36，%)。钾干扰的同位素校正因子:
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式中:右下角标K代表由钾诱发的氩同位素;RK为钾诱发的(40Ar)K占总40Arm的百分比;±Er(C3，%)表示C3的相对误差:
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5)试样的40Ar/39Ar比值及误差。试样气体的氩同位素质谱分析得到氩同位素的测定值:40Arm、39Arm、37Ar0及36Arm，其相对误差分别为±Er(40，%)、±Er(39，%)、±Er(37，%)、±Er(36，%)。
设A=40Arm/39Arm;B=36Arm/39Arm;D=37Ar0/39Arm;C1=;干扰同位素的校正因子为C2、C3、C4，则:
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式中:40Arγ为校正后试样中的放射成因氩的量，mol;Er(F)为F的相对误差。
6)J值计算及位置校正。从照射后的标准物质中提取氩气进行质谱分析，得到测定值40Arm、39Arm、37Ar0及36Arm，其相对误差分别为±Er(40，%)、±Er(39，%)、±Er(37，%)、±Er(36，%)。根据()式得到照射参数J
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式中:tS为标准物质年龄，a;λ=λK+λβ，等于×10-10a-1。
J值误差以±Er(J，%)形式表示，Er(J)=Er(F)，从()式的计算中获得。
J值随试样在反应堆中的位置变化而变化，在同一个横向位置上(装有试样包的一支铝箔筒占一个横向位置)，J值随纵向距离(高度)的不同，近似地呈线性变化。每支铝箔筒中至少装有一包标准物质，设标准物质试样包的中心距铝箔筒底的距离为ls，通过标准物质实测照射参数为Js，同一个筒中其他试样距筒底的距离为l，则它们的照射参数为J:
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式中:b为J值的纵向变化率，由实际测定得出，不同横向位置J值近似相同。
7)表面年龄计算与误差。试样全熔或阶段升温的每一个温阶试样气体经质谱分析，得到氩同位素测定值40Arm、39Arm、37Ar0及36Arm，其相对误差分别为±Er(40，%)、±Er(39，%)、±Er(37，%)、±Er(36，%)。根据()式计算F值，采用经位置校正后的J值，则表面年龄:
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设年龄的相对误差为Er(t):
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经位置校正的J值相对误差不大于±2%，式中的Er(J)取±2%。
8)年龄谱。以每个温阶的表面年龄为纵坐标(Y)，对应39Ar的累积析出量为横坐标(X)可以绘出40Ar-39Ar年龄谱，这种年龄谱是40Ar-39Ar法测定结果的重要表现形式之一。
设阶段升温共分N个温阶，第j温阶的表面年龄为tj±2σt，j，在年龄谱的Y轴上被表达成从Yj1=tj-2σt，j到Yj2=tj+2σt，j的一个变化区间;在X轴上，对应地从第一到第j个温阶39Ar的累积析出量占39Ar总析出量的百分比是Xj，
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以此类推，绘出每个温阶的谱线，它们都是一段与X轴平行的平行线，间隔为2σti。相邻两温阶谱线以直线相连，这样就构成了完整的40Ar-39Ar年龄谱。
9)坪年龄计算。40Ar-39Ar年龄谱上与宽而平稳的坪相对应的表面年龄称作坪年龄。在误差范围内变化且相邻的几个坪年龄可以通过加权平均方法，求出平均值。
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式()～式()中:n为参加坪年龄平均值计算的表面年龄数据个数;ti为第i温阶的表面年龄;σi为对应的年龄误差;Wi为权重;tp为坪年龄平均值;σpt为坪年龄误差。
10)40Ar/36Ar-39Ar/36Ar等时线年龄计算。在阶段升温的每个温阶上测到的40Ar总量(40Ars)，是由放射成因氩(40Arγ)和初始氩(40Ari)两部分组成(有时还可能包括部分泄漏的大气氩)。由于从40Ar-39Ar法年龄基本计算公式()得到，则:
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因此
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在()等式两边同除以稳定同位素36Ar的量，等式依然成立，即:
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对于构成一个坪年龄的不同温阶来说
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则等时线年龄为t:
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以上各式各项符号的物理意义同前。
当前流行做法是采用Lugwig1996年程序进行最佳二乘拟合，同时求得年龄t和 初始比值。当计算出的值与大气氩的相应比值()在误差范围内一致时，表明等时线年龄是真实的。如果 ，表明试样中存在过剩氩，等时线年龄偏老。
附录 38Ar稀释剂的标定
(1)38Ar稀释剂的分样
将大小球分样器接入超高真空系统，系统反复烘烤去气、抽真空，当达到系统的极限真空后关闭各真空泵，使分样器静态真空度高于10-6Pa。打破装有38Ar稀释剂的小玻璃瓶，使富集38Ar的氩气充入大储气瓶中。以后每次使用稀释剂时，是将大储气瓶与分样器的小定量管接通，让大球中的稀释剂通入小定量管，并使两部分平衡，每次试样分析仅吸取小定量管内的稀释剂。
(2)稀释剂同位素比值测定
将质谱计调至最佳工作状态，通入从分样器小定量管中分出的约10-11mol数量级的38Ar稀释剂，按中所述质谱分析程序进行氩同位素组成测定，测出稀释剂的(40Ar/38Ar)t和(36Ar/38Ar)t两组比值。一般情况下取4～6组数据，计算出它们的平均值和标准偏差。
(3)标定稀释剂的试样气制备
a.试样预处理与装样。将ZHB-25黑云母标准物质在低于100℃的温度下烘烤2～3h，除去试样中的吸附水。用天平称取～(精确至)，用铝箔或无氧铜片包成小样包装入石英管中。将装有试样的石英管与析氩系统连接，启动真空系统抽气，在系统真空达到10-3～10-4Pa后套上烘箱，让整个析氩系统管道在200～250℃温度下加热数小时至数十小时去气，海绵钛炉在800～900℃温度下加热数次反复去气，直到满足熔样前的真空条件。
b.熔样。当析氩系统真空度达到10-6Pa后，将熔样系统与真空系统断开，缓慢提升熔样温度，在20～60min内达到试样熔点，在1250～1300℃温度下保持10～30min。待试样完全熔解后，缓慢降至室温。
c.稀释剂与标准物质气体的混合。将未知量的38Ar稀释剂与试样气体混合，让混合气通入海绵钛，在800℃温度下纯化30～60min后降至室温，再保持10min，即得到纯化的混合气。用液氮将混合气吸入装有活性炭的样管中，或者直接通入质谱计进行同位素分析。
(4)混合气体氩同位素比值测定
在质谱计分析系统真空稳定在10-6Pa的条件下，将试样管中的混合氩气放入质谱计的离子源，按中所述质谱分析操作步骤测定它的同位素比值(40Ar/38Ar)m和(38Ar/36Ar)m。一般情况下取4～6组数据，计算它们的平均值和标准偏差。
(5)标定结果计算
a.小定量管中稀释剂38Ar的量:
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式中:右下角标t、A、m分别代表稀释剂、大气氩、标准物质与稀释剂的氩混合气;38Art为小定量管中稀释剂38Ar的量，即标定量，mol;40Arγ为ZBH-25标准物质黑云母中放射成因40Ar的质量摩尔浓度，mol/g;大气氩的同位素比值为常数:(36Ar/38Ar)A=，(40Ar/38Ar)A=1581;ms为称取ZBH-25标准物质黑云母的质量，g。
b.大球中38Ar的量(或量浓度)。根据小分样管与大球的容积比求出大球中38Ar的量(或量浓度)。
c.标定结果表述。此项标定在同一时间段里应不少于6次，6次以上的测定结果通过狄克逊准则检验排除掉离群值，用常规方法计算平均值和标准偏差。最后结果表现为X±u，u是不确定度，
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附录 钾-氩法地质年龄测定常用标准物质
表
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参考文献学报格式
做人不可以锋芒毕露，肆意的张扬，只会给自己招来无谓的伤害。以下是我为大家整理的参考文献学报格式，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
1.尽量引用正式发表的文献，以确保读者能找到所引文献。(in press ) 形式的论文可以引用，但校对校样时要核实文章是否已经发表，已发表的应规范引用。
2.采用顺序编码制。依文中出现先后顺序排序号，论文中参考文献的序号根据文献在正文中第一次被引用的先后次序来编号。多次引用的同一文献不重复编号。
3.文献中的'所有作者姓名全部列出，不能“等”或“et al”代替。
4.刊名要给出带缩写号‘.’的正确缩写形式。书名写全名称，并给出出版地城市名，出版商和所引用内容的起止页码。
5. 英文作者姓名均应用“姓的全称 名的首字母”表示，多个作者之间用逗号分开，最后一个作者之前无“and”，之后也无逗号。中文作者姓名之间用逗号分开。
6.同一文献的不同名目用空格分开，比如作者和刊名之间，刊名和卷之间等。
《物理学报》参考文献格式
[期刊] 作者姓名 出版年 刊名 卷号 起始页码
[1] Sun Q C, Wang G Q 2008 Acta Phys. Sin. 57 4667（in Chinese） [孙其诚，王光谦 2008 物理学报57 4667]
[2] Shahverdiev E M, Shore K A 2005 Phys. Rev. E 71 016201
[专著] 著者姓名 出版年 书名 版次 （出版地城市名: 出版商）起止页码
[3] Bloembergen N 1965 Nonlinear Optics (New York: Benjamin) pp12—20
[4] Feng D, Jin G J 2003 Condensed Matter Physics (Vol. 1) (Beijing:Higher Education Press) p341 (in Chinese) [冯端，金国钧 2003 凝聚态物理学(上卷)(北京:高等教育出版社) 第341页]
[译著] 原作者姓名 译者姓名(translated by) 出版年 译著名 （出版地城市名：出版商）起止页码
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[论文集] 作者姓名 出版年 论文集名称 （出版地城市名: 出版商）起始页码
[6] Hardie R C, Smith F 1983 Collection in Sensory Physiology （Berlin: Springer-Verlag）p13
[会议文集] 作者姓名 出版年 会议名称或会议文集名称 会议地点城市名，会议时间，起始页码
[7] Tabbal A M, Mérel P, Chaker M 1999 Proceedings of the 14th International Symposium on Plasma Chemistry Prague, Czech Republic, August 2—6，1999 p1099
[硕/博论文] 作者姓名 年 论文题目 . Dissertation/ . Dissertation ( 城市名: 单位名)
[8] Yang K H 2001 Ph. D. Dissertation （Beijing: Peking University） (in Chinese) [杨凯华 2001 博士学位论文 (北京:北京大学)]
[9]Guo Z Y 2005 . Thesis ( Hefei: University of Science and Technology of China) (in Chinese) [郭哲颖 2005 硕士学位论文 (合肥:中国科学技术大学)]
[预印本]作者姓名 年arXiv号 [学科领域]
[电子文献] 作者姓名 网址 [引用日期]
[专利] 专利获得者姓名 年 专利号
[11] Plank C J 1978 US Patent 4 081 490
一、参考文献的类型
参考文献(即引文出处)的类型以单字母方式标识，具体如下：
M——专著 C——论文集 N——报纸文章
J——期刊文章 D——学位论文 R——报告
对于不属于上述的文献类型，采用字母“Z”标识。
对于英文参考文献，还应注意以下两点：
①作者姓名采用“姓在前名在后”原则，具体格式是： 姓，名字的首字母. 如： Malcolm Richard Cowley 应为：Cowley, .，如果有两位作者，第一位作者方式不变，&之后第二位作者名字的首字母放在前面，姓放在后面，如：Frank Norris 与Irving Gordon应为：Norris, F. & .;
②书名、报刊名使用斜体字，如：Mastering English Literature，English Weekly。
二、参考文献的格式及举例
1.期刊类
【格式】[序号]作者.篇名[J].刊名，出版年份，卷号(期号)：起止页码.
【举例】
[1] 王海粟.浅议会计信息披露模式[J].财政研究，2004,21(1)：56-58.
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[3] Heider, . The structure of color space in naming and memory of two languages [J]. Foreign Language Teaching and Research, 1999, (3): 62 – 67.
2.专著类
【格式】[序号]作者.书名[M].出版地：出版社，出版年份：起止页码.
【举例】[4] 葛家澍，林志军.现代西方财务会计理论[M].厦门：厦门大学出版社，2001：42.
[5] Gill, R. Mastering English Literature [M]. London: Macmillan, 1985: 42-45.
3.报纸类
【格式】[序号]作者.篇名[N].报纸名，出版日期(版次).
【举例】
[6] 李大伦.经济全球化的重要性[N]. 光明日报，1998-12-27(3).
[7] French, W. Between Silences: A Voice from China[N]. Atlantic Weekly, 1987-8-15(33).
4.论文集
【格式】[序号]作者.篇名[C].出版地：出版者，出版年份：起始页码.
【举例】
[8] 伍蠡甫.西方文论选[C]. 上海：上海译文出版社，1979：12-17.
[9] Spivak,G. “Can the Subaltern Speak?”[A]. In & L. Grossberg(eds.). Victory in Limbo: Imigism [C]. Urbana: University of Illinois Press, 1988, .
[10] Almarza, . Student foreign language teacher’s knowledge growth [A]. In and (eds.). Teacher Learning in Language Teaching [C]. New York: Cambridge University Press. 1996. .
5.学位论文
【格式】[序号]作者.篇名[D].出版地：保存者，出版年份：起始页码.
【举例】
[11] 张筑生.微分半动力系统的不变集[D].北京：北京大学数学系数学研究所, 1983：1-7.
6.研究报告
【格式】[序号]作者.篇名[R].出版地：出版者，出版年份：起始页码.
【举例】
[12] 冯西桥.核反应堆压力管道与压力容器的LBB分析[R].北京：清华大学核能技术设计研究院, 1997：9-10.
一、论文正文引用之处用圆括号作夹注，基本格式为“(作者，发表年份)”，同时将该引文详细信息列明在参考文献内。夹注中包含多篇文献时，各作者之间用分号隔开。
二、参考文献类型以字母方式标识：期刊J，专著M，报纸N，学位论文D，论文集C，报告R，标准S，专利P，数据库DB，计算机程序CP，电子公告EB。
三、电子文献的载体类型采用双字母表示：磁带MT，磁盘DK，光盘CD，联机网络OL。以纸张为载体的传统文献在引用时不必注明其载体类型。
四、参考文献列于文末，以“参考文献：”作为标志，先中文后外文，中文按照拼音前若干字母在字母表中的顺序排列;英文按单词前若干字母在字母表中的顺序排列。参考文献请标明序号，用数字加方括号表示，如“[1][2][3]”。
五、对于文献有多位作者的，只标明前三位作者，以“,”分隔，从第四位开始用“等”或者“et al.”代替。
六、外文参考文献格式与中文参考文献相同，标题的首字母及各个实词的首字母大写。
七、各类参考文献条目的具体编排格式及示例如下：
1.期刊：
[序号]作者.文章标题[J].刊名，年，卷(期)：起止页码.
[1]刘明辉，张宜霞.内部控制的经济学思考[J].会计研究，2002，(8)：51-53.
[1] KANAMORI without Quaking[J].Science,2002,15(1):12-17.
2.专著：
[序号]著者.书名[M].出版地：出版者，出版年：起止页码.
[2]张维迎.博弈论与信息经济学[M].上海：上海人民出版社，1996：15-18.
[2]JONES R M. Mechanics of Composite Materials[M].New York: McGraw Hill Book Company, 1975.
3.报纸：
[序号]作者.文章标题[N].报纸名，出版日期(版次).
[3]陈毓圭.修订完善审计准则 保持持续全面国际趋同[N].上海证券报，2010-9-20(10).
[3]GUO Ai-bing. Auto Show Revs up Customers' Desire[N].China Daily,2002-06-07(1).
4.学位论文：
[序号]作者.文章标题[D].地点：单位，年.
[4]朱刚.新型流体有限元法及叶轮机械正反混合问题[D].北京：清华大学，1996.
[4]Sun Study of Helicopter Rotor Aerodynamics in Ground Effect[D].Princeton：Princeton University，1983.
5.论文集析出文献：
[序号]作者.文章标题[C]//编者.文集名.出版地：出版者，出版年：起止页码.
[5]张佑才.繁荣会计理论研究促进会计事业发展[C]//中国会计学会.1996年会计学论文集.北京：中国财政经济出版社，1997：537-548.
[5]Hunninghaks G W，Gadek J B，Szapiel S V，et Human Alveolar Macrophage[C]//Harris C Human Cells and Issues in Biomedical York：Academic Press，1980：54-56.
6.电子文献：
对于非纸张型载体的电子文献，当被引用为参考文献时需在参考文献类型标志中同时标明其载体类型[文献类型标志/载体类型标志]，如“[J/OL]”。对于载体为“OL”的文献，还应标明发表或更新日期(加圆括号，有出版年的文献可不选此项)、引用日期和网址。
[序号]作者.文章标题[文献类型标志/载体类型标志].(发表或更新日期)[引用日期].网址.
[6]王军.振奋精神 潜心研究 大力推进会计理论研究的繁荣与发展[R/OL].(2005-01-08)[2006-11-12].
游振东
[中国地质大学(武汉)]
1999年，庆祝新中国成立50周年之际，笔者曾著文回顾50年来的中国变质岩石学的进展[1]。进入21世纪，传统的地质学正在转向以“地球系统科学”为核心内容的现代地质学。在全球地质一体化的[2]形势下，中国地质调查局不仅在内地开展了新一轮的1：25万区域地质调查，而且大力在西部地区青藏、新疆等地，开展 1：25万 区域地质调查，对西部一些重要的变质地区，如藏南、昆仑、天山等地区进行了详细的填图，获得了许多珍贵的第一手资料，为我国变质岩石学和变质地质学的研究打下了坚实的基础[3]。本文拟从岩石学学科发展的角度来观察变质岩石学的成就和展望。
一、极端条件下的变质作用
如若从变质岩石学自身发展来看，近10年来极端条件下的变质作用(metamorphism under extreme conditions)研究逐渐受到研究者的重视。所谓“极端条件”是指变质温度、压力等外部因素有异于常规变质作用的范围(即t＝250～800℃，p＝ 1～ GPa)。超高压变质作用、超高温变质作用甚低级变质作用以及冲击变质作用等极端条件下的变质作用，近年来在国内都得到长足的发展。
1.超高压变质作用
在变质地质学中，人们习惯用变质的地温梯度(geothermal gradient)来划分变质作用的类型，超高压变质作用是指地温梯度很低(小于10℃/km)、变质压力大于以上的变质作用，以致在石榴子石、锆石等矿物中能够出现柯石英、金刚石等通常变质岩石中不可能出现的高压矿物。
20世纪80年代以来，在大别山—苏鲁一带发现的超高压变质作用，便是一种极端条件下的变质作用。它以榴辉岩及与之共生的片麻岩中普遍发现超高压标志性矿物——金刚石和柯石英的微细包裹体为特征，成为世界上出露条件最好、规模最大的超高压变质带，引起国内外学者的注意。近10年来的研究证明，此类岩石具区域性分布，西起天山，东延至阿尔金—祁连、东秦岭—大别山—苏鲁，构成横跨中国的“中央构造带”。超高压变质岩石的存在，揭示了陆壳物质可以深俯冲于地幔的深度。为了探索此类不寻常的造山带的深部构造，中国地质科学院地质研究所在国土资源部支持下，自2001年起，在江苏东海实施第一口中国大陆科学钻探(科钻一井)，历时4年，终孔深度5000余米。全岩心钻进，加以地球物理等多学科交叉研究，获得了如下成果：大别-苏鲁汇聚板块边界的三维构造、组成及地球物理性质；探索超高压变质作用的性质与年代；探索超高压变质岩形成、折返过程中的地壳动力学与壳幔相互作用；研究地壳和地幔流体循环过程和矿化作用；建立研究地壳动力学和深部大陆地壳演化的长期观测实验室[4]。
超高压变质作用已经成为国际地质科学研究的热点，当前已发现的各个超高压变质地区研究日益深入，不断有新成果涌现；通过实验岩石学等手段探索岩石圈板块俯冲的深度；壳幔相互关系及流体循环等重大科学问题的研究都在深入开展。
2.超高温变质作用(ultrahigh temperature metamorphism)
属于麻粒岩相变质范畴，但不同于一般的麻粒岩的是变质温度大于800℃。以出现假蓝宝石(saphirine)、大隅石(osumilite)等高温矿物为特征。目前在南极、印度等地已有发现，国内仅黑龙江麻山群中有过假蓝宝石的报道。近年来，北京大学与日本Koshi大学 Santosh 合作，对内蒙古孔兹岩带重新进行研究，通过变质矿物组合、流体包裹体特征、独居石、锆石同位素年代学等方面，确定在原先认识的麻粒岩相岩石组合中，发现了如下超高温矿物组合：
假蓝宝石+石英；低Zn/Fe3+尖晶石+石英；高铝斜方辉石+矽线石+石英以及 高温中条纹长石。运用常规矿物温压计，据最新研究假剖面作相平衡模拟，查明该区变质作用的温度可达 1000℃，变质压力约 GPa。峰期变质之后继以近等压冷却过程 而后折返，形成近等温减压的途径。镜下显微构造、矿物反应和相平衡模拟说明岩石经历了逆时针的pT轨迹。
超高温变质矿物中保存有古流体，成分为 CO2，这与岩石中广泛出现无水矿物组合相一致。据独居石、锆石单矿物样品所作的化学和同位素年代学定年，超高温事件年龄为，属于古元古代的高温变质作用，并且发现从西部到东部，超高温变质事件年龄从 变到，显然有变新的趋势。据此，作者推测：内蒙古缝合带中的超高温变质事件，是古元古时期华北克拉通焊合进入哥伦比亚超大陆时，南面的鄂尔多斯陆块与北面的阴山陆块作斜向碰撞和剪刀式的闭合所引起的[5]。
内蒙古超高温变质带的确定，是我国变质地质学的一大进展。
3.甚低级变质作用(very low grade metamorphism)
甚低级变质作用，是指变质温度条件介于成岩作用与低级变质之间的变质作用。利用沸石、黏土矿物、绿泥石等低温变质矿物及其矿物组合，可以填绘出甚低级变质的等变线从而揭示其热构造，这对于碳氢资源远景预测可以起一定作用，因为一般认为：如果地温达到变质作用的范畴，碳氢资源的远景就要大大降低了。
在甚低级变质地区，因为变质温度低，矿物结晶粒度很细，一般岩石显微镜都很难辨识。伊利石结晶度是在甚低级变质地区定量划分岩石变质程度的重要方法，X射线衍射分析是测量伊利石结晶度最有效的方法。1962年以来，西方文献出现了不同的伊利石结晶度指数，如Weaver指数、Weber指数和Kubler指数等。北京大学王河锦，从X射线理论角度，确定出这些指数之间的关系式，改善了伊利石结晶度的测定方法和精度。
我国甚低级变质作用研究薄弱，20世纪90年代末索书田等曾运用甚低级变质的方法[6]研究广西右江的低温金矿床。进入21世纪，我国甚低级变质研究逐渐与油气地质研究相结合，有了显著进展。毕先梅等曾论述极低级变质作用与成矿作用的关系[7]。王河锦、朱明新以层状硅酸盐的结构变化与变质温压条件的关系，如伊利石、绿泥石结晶度，伊利石多型、结晶轴b0。值及应变特征等，分析研究了湖南广泛分布的板溪群及其上的下古生界页岩及川西北三叠系复理石的甚低级变质[8，9]。其中湖南湘东、湘西等地 4个剖面垂直面理应变沿剖面变化，同时用与国际可对比的伊利石结晶度等数据资料，确定中新元古界—下古生界的区域低温甚低级变质温度为250～400 ℃，但变质压力因时代不同而异，中元古界为中压型，新元古界—下古生界为中低压型。这些都加深了地质界对扬子地台这些古老岩石的认知水平。
4.冲击变质作用(impact metamorphism)
陨石撞击地球或其他天体，造成陨石坑，其周围岩石在极高的应变速率(106～109S-1)、瞬时高温(1000～10000℃)、动态高压(10～100 GPa)下产生的变质作用为冲击变质作用。从嫦娥1号等发回的数据解译出的照片可知，月球表面布满了大大小小的陨石坑，地球不同于月球和其他天体，在于其表面有厚约1000km的大气层，所以陨击地球的较小天体，进入大气层后因强烈摩擦而烧毁。所以地球上保留的陨石坑较少，据统计，全球已知的陨石坑有160多个。不少大型陨石坑是世界著名金属矿床的所在地，如加拿大的Sudbury，大多数小型陨石坑被开发成为旅游胜地，如德国南部的Ries、美国亚利桑那州的Meteor Crater[10]。
因为地表沉积物的覆盖，一个陨石坑的确定，需要做大量的研究工作。目前，我国已确定的陨石坑有海南的白沙，是1997年公开报道的[11]；辽宁岫岩陨石坑，20世纪70年代就已发现，曾被认为是个旋转构造。经过40年反复研究，最近广州地球化学研究所与辽宁冶金地质公司合作，实施深达307m的科学钻探，在107～149m深度发现了一系列冲击波所产生的冲击效应：石英击变面状页理、含熔体玻璃的多相角砾岩和陨击玻璃等，陨击构造的性质得以确定。该成果 2009年公开发表[12]，是我国在冲击变质方面的一大进展。
二、变质岩石学的教学
由于变质岩石学各个领域都获得了长足的进步，我国变质岩石学教学也有很大的进展。表现在：①不少中国学者的研究成果已被国外领先的变质岩石学教科书所采用；②中国地质大学(武汉)率先进行了《变质岩石学》英语教学试点，获得成功。
1.不少国内学者变质岩石学研究成果进入国外的教科书
长期以来国外学者对我国国内研究现状了解甚少，以致在国外出版的《变质岩石学》教科书中引用的普遍是国外学者的成果。近年来随着改革开放的步伐加大，中西方学术交流频繁。现在我国学者的成果渐渐在国外出版的教科书中出现了。
以 2011年Springer-Verlag 出版的 Kurt Bucher 和Rodney Grapes 合作编写的“Petro-genesis of Metamorphic Rocks”(8thed.)为例，就引用了12篇国内学者的成果。
1)吴春明教授2004～2007关于高级变质岩中地质温压计方面的论文有4篇被该书第4章“Metamorphic Grade”所引用。
2)张立飞教授(2003)发表了关于西天山超高压变质岩系深俯冲达150km发生极低地温梯度的组合，白云石反应生成菱镁矿+文石，属于变质岩中的“禁区”。该文被多次引用，该书第3章“变质作用过程”将其作为指定参考文献供读者阅读，在第6章“白云岩和石灰岩的变质”则被列为“Cited Reference”。
3)在第9章“变质基性岩”中还引用了7篇中国学者关于超高压变质的论文。在此就不一一列举。
2.《变质岩石学》的英语教学
国内《变质岩岩石学》的教学一向是作为《岩石学》的一个部分进行的，讲课时数高时达40学时，2001年以后《岩石学》从220学时减至150学时，变质岩更要相应缩减。为了加快我国高等教育与国际接轨，加快专业人才国际化培养，中国地质大学(武汉)地球科学学院，对理科基地班的《变质岩岩石学》课程进行了双语教学的改革，10年来，在桑隆康教授等的努力下，很好地发挥了英国岩石学家Roger Mason的作用，进行英语《变质岩岩石学》教学，克服重重困难，取得良好的成绩，在教育部理科教学评估中得到充分肯定[13]。
Roger Mason教授在教学中除了介绍我国国内典型变质岩产地之外，还详细介绍英国苏格兰的巴罗带、挪威sulitjelma 变质带、英国skidaw花岗岩接触带的接触变质等，极大开阔了学生的视野，深入了解掌握了变质地质学的工作方法。桑隆康与 Roger Mason 合作编著的《变质地质学》也于2007年作为中国地质大学“十一五”规划教材出版，并获得2009年度湖北省教学成果二等奖[14]。
《变质地质学》的问世，《变质岩石学》双语教学的成果，为今后《变质岩岩石学》的教学质量的提高，奠定了良好的基础。
回顾近10年来变质岩石学研究的进展，可以发现：①与解决社会经济发展重大问题相结合，在生产实际中发现问题、解决问题，是变质岩石学进一步发展的原动力；②密切注意学科发展前沿，抓住热点问题，投入研究力量，是提高学科理论水平的必由之路；③加强国际学术交流，开阔研究视野，是保证学科水平、提升国际竞争力的必要手段。
当前我国地质研究正从地质大国向地质强国迈进，加强变质岩石学、结晶岩岩石学、变质地质学的研究，是我国地质科学发展的关键之一。
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【预习内容】
区域变质作用的概念、区域变质岩的类型及特征、不同变质相的主要岩石类型。
【实验目的及要求】
1.掌握区域变质岩常见岩石的基本特征、物质组合及结构构造特征。
2.掌握各类岩石的分类命名原则与定名方法。
3.了解区域变质岩的原岩建造。
【实验内容】
1.肉眼识别主要的变质成因矿物:沸石、绿泥石、绿帘石、石榴子石、蓝晶石、硬柱石、矽线石、透闪石、硬绿泥石等。
2.熟悉埋藏变质岩、造山变质岩、混合变质岩类中主要的岩石类型———板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、变粒岩、大理岩、混合岩的基本特征。
3.区域变质岩的分类命名方法。
【实验指导】
一、区域变质岩的分类和命名
与化学分类和物理分类不同，岩相学分类是基于岩石的矿物成分、结构构造等岩相学特征把岩石划分成不同类型，不同岩石类型有不同的基本名称。与火成岩和沉积岩的岩相学分类不同，在变质岩分类中，常可找到一些名称是基于岩石构造的，如片岩;而另一些则基于矿物成分，如大理岩。这是地质学家约定俗成的结果。一些教科书中，仅以简单的列表介绍变质岩岩石名称。
变质岩岩相学分类方案有两类:一类建立在矿物成分基础上称为矿物学分类，通常限于结晶质的区域变质岩，用矿物含量在双三角形分类图解上的投影点位置得出岩石的基本名称，称为矿物学分类，最著名的是Winkler(1976)的分类;另一类主要考虑结构构造，用岩石最显著的结构构造等特征划分岩石的基本类型，称为结构分类，Best(1982)的分类和Raymond(1995)的分类是结构分类的代表。由于矿物学分类基本名称采用片岩、片麻岩等结构构造名称，会出现岩石名称与岩石构造不符合的问题。而结构分类中岩石的基本名称与结构构造等最显著的特征一致，容易掌握，便于野外工作。近十年来国外岩石学教材均采用变质岩的结构分类，已成为变质岩岩相学分类的主流，因而我们亦采用变质岩的结构分类。所有分类在命名岩石时都遵循以下两个原则:①“以矿物名称+基本名称命名岩石，基本名称前矿物以含量多少为序排列，含量高的矿物靠近基本名称”的原则，基本名称前不同矿物之间在英文文献中通常用连字符“-”隔开，如Gt-Ch-Ms-Qschist(石榴子石-绿泥石-白云母-石英片岩);②当岩石的变余结构构造非常发育，原岩十分清楚时，则以“变质(meta-)××岩”命名之，其中“××岩”是原岩名称，如变质长石砂岩、变质砾岩、变质玄武岩、变质辉长岩等。
我们建议的变质岩岩相学分类是在Best(1982)和Raymond(1995)的分类基础上拟定的。把变质岩分为面理化和无面理至弱面理化两大类。进一步按结构构造和矿物成分特征划分基本类型。该分类像Raymond分类一样，力图最大限度地反映基本岩石类型的岩相学特征，同时又像Best分类一样，避免使用不常用的岩石名称。分类中保持了板岩、千枚岩、片岩、片麻岩等基本名称的构造定义，也保持了大理岩、石英岩、蛇纹岩、榴辉岩等基本名称的矿物成分定义。一些岩石类型如片岩、角岩中，列出了一些有特殊定义的亚类名称，如绿片岩、蓝片岩、钙硅酸盐角岩、钠长-绿帘角岩等。值得特别指出的是，粒岩或××岩岩类的定义范围较宽，其中具花岗变晶结构者称粒岩，具其他结构者称××岩。前者相当于Raymond的“花岗变晶岩”，后者相当于他的“横交变晶岩”。粒岩或××岩的这个宽松的定义的方便之处是使我们可以用它来命名其他基本名称不好命名的岩石。如由蓝晶石、绿泥石、白云母组成的无面理岩石，叫蓝晶石-绿泥石-白云母片岩显然不合适，可叫做蓝晶石-绿泥石-白云母岩。由刚玉、正长石组成的具花岗变晶结构的岩石，可称为刚玉-正长石粒岩等。
区域变质岩是由区域变质作用形成的一大类岩石，是变质岩中分布最广、成因复杂、岩石类型繁多的一类变质岩。
对区域变质岩的分类，从不同的研究角度有不同的分类方案。从岩石学的角度则是以体现变质程度的变质构造为前提的分类，即由板状-片麻状构造所体现的变质程度由浅到深进行分类，详见表16-1。
表16-1 区域变质岩的分类简表
区域变质岩的命名是在以构造所体现的基本岩类的基础上按主要组分或组合矿物的种属及其含量比，遵循“少前多后”的基本原则来命名。在命名中，一般矿物(非特殊矿物)当其含量大于20%则参与命名，小于10%则不参与命名，对具有特殊意义(如成矿、变质相的典型指示相矿物等)的矿物(如石墨、蓝闪石等)，尽管其含量小于10%甚至5%，均应视研究的需要参与命名。
二、区域变质岩主要影响因素
区域变质岩是温度和压力共同作用于区域岩石而变质形成的，典型的、代表特定温度和压力条件的矿物种类和构造、结构(对混合岩尤其)是确定岩类的重要标志，是分析岩石成因—大地构造条件—乃至成矿条件的重要依据。
三、常见区域变质岩的类型及主要特征
板岩 多具变余结构、变余构造及板状构造。它主要由页岩、粉砂岩及凝灰岩经非常低级的变质作用而成，矿物成分只有部分重结晶，极细粒，肉眼难以鉴别;岩石具完好的平面面理，面理主要由极细粒绿泥石，或云母等片状矿物平行排列而成，几乎无光泽，与页岩比较具有明显的“粗糙”感和“坚硬”特征。
千枚岩 具细粒鳞片变晶结构，千枚状构造，与板岩相比，千枚岩中矿物如云母和绿泥石等颗粒加粗，片理面上显示丝绢光泽。主要由细小的绢云母、绿泥石、黑云母、钠长石及石英组成。
片岩 岩石中片柱状矿物含量较多，片柱状矿物定向排列组成显著面理。片岩中片状和柱状矿物之和一般大于15%，而长石含量一般小于25%。且岩石中常常发育有线理，粒度比板岩、千枚岩粗，因此单个矿物颗粒能用肉眼鉴定，可与千枚岩相区别(千枚岩中矿物不能用肉眼鉴定)。
蓝片岩 含蓝闪石片岩的总称。一般具细粒鳞片变晶结构或纤状变晶结构，片状构造。主要由蓝闪石、硬柱石、硬玉及文石等高压低温矿物组成，可含绿纤石、红帘石、硬绿泥石、阳起石、绿帘石、钠长石、石英等。
片麻岩 是一种长英质变质岩，具有断续的面理即片麻状构造，颗粒较粗(一般大于1mm)，长石含量>25%，含片状、柱状矿物较少，片状、柱状矿物定向排列。
大理岩 岩石一般为无色，粒柱状变晶结构，块状构造，主要由方解石、白云石等矿物组成，含量大于50%。原岩是石灰岩或白云岩，如果原岩成分不纯，则变质形成的大理岩中可含少量镁橄榄石、钙铝榴石、透辉石等硅酸盐矿物，这种大理岩可称斑花大理岩。如果硅酸盐矿物含量很大，超过了碳酸盐的含量，则属钙硅酸盐粒岩类。
大理岩 多半为块状构造，但可承袭原岩的层理而具有条带状构造。
石英岩粒状变晶结构，块状构造。是石英砂岩或燧石重结晶的产物，主要由石英所组成，含量大于85%。颗粒细而均匀的石英岩俗称“油石”，可做高级磨料;不纯的石英岩常常含有白云母、绿泥石和少量不透明矿物如镜铁矿、磁铁矿等。多数石英岩为块状构造，但如变质过程中有应力参与时，则具片状构造的，可称片状石英岩。
绿岩 为细粒低级变质的镁铁质岩石，绿色，具块状构造、变余枕状构造或变余杏仁构造，片理不发育。主要由钠长石、绿帘石、阳起石和绿泥石组成。其原岩主要为基性火成岩。
角闪岩 岩石一般为深色，多具柱状变晶结构，块状构造、片状构造、片麻状构造或条带状构造，主要由普通角闪石和斜长石组成，一般情况下两类矿物含量大致相等，称为斜长角闪岩。如果岩石中斜长石含量很少或不存在，主要由角闪石构成的，称角闪石岩;如果片理发育，线理显著，则可称角闪片岩;反之，如果斜长石含量超过角闪石而岩石中又含显著的石英，且具片麻状构造者，则称角闪斜长片麻岩，无石英者，可称浅色斜长角闪岩。
麻粒岩 麻粒岩是指经受了麻粒岩相变质作用的长英质、镁铁质及超镁铁质变质岩。一般为细粒—中粒粒状变晶结构，块状或片麻状构造，主要由长石及铁镁矿物(紫苏辉石、透辉石及石榴子石)组成，含或不含石英。麻粒岩中常含有透镜状石英颗粒集合体(即所谓“圆盘状石英”)。
榴辉岩 岩石主要呈深红色，粒柱状变晶结构，主要由绿辉石和石榴子石两种矿物所组成的高压基性变质岩。榴辉岩中还可以出现石英、蓝晶石、斜方辉石、金红石及柯石英等。
榴辉岩 可依据其中出现的特征原生矿物进一步命名，如柯石英榴辉岩、蓝晶石榴辉岩和斜方辉石榴辉岩等。
变粒岩 主要为中细粒等粒变晶结构，块状构造，有时具有不显著的面理或弱的片麻状构造。是一种主要由长石、石英所组成的岩石，其中长石含量一般大于石英含量，暗色矿物含量小于30%，又称长英粒岩。暗色矿物小于10%者称为浅粒岩，对于其中有紫苏辉石或石榴子石等矿物者，其变质程度已达麻粒岩相，应称麻粒岩。
紫苏花岗岩 紫苏花岗岩是含紫苏辉石的中酸性岩石，它们有和麻粒岩一样的矿物成分，却有和岩浆岩一样的结构、构造和外貌，有时甚至有岩浆岩的产状。常具有花岗结构、片麻状构造，主要由紫苏辉石、石榴子石、角闪石、黑云母、微斜长石、条纹长石、斜长石及石英组成。紫苏花岗岩经常与麻粒岩相变质岩紧密伴生，是深部地壳重要的组成部分。
混合岩 混合岩是变质岩向岩浆岩过渡的一种岩石类型，混合岩由基体和脉体或新成体和古成体两个基本组成部分构成。基体是角闪岩相或麻粒岩相变质岩，代表混合岩原岩，脉体是长英质或花岗质物质，代表混合岩中新生的部分。基体与脉体的空间排布方式决定了混合岩构造特点。最常见的混合岩有角砾状混合岩、眼球状混合岩、条带状混合岩和云染状混合岩(云染岩)等4类。
四、区域变质岩中常出现的变质矿物的鉴定特征
尖晶石 MgAl2O4等轴晶系
肉眼下鉴定特征:绿色、蓝色、黑色、褐色，{111}不完全解理。
偏光镜下鉴定特征:单偏镜下无色，淡绿或淡褐色，极高正突起(n=～)，糙面显著，无解理，均质体，在钙镁质变质岩中与透辉石、金云母等共生。
石榴子石 M2+3R3+2［SiO4］3M(Ca2+，Mg2+，Fe2+，Mn2+)
R(Al3+，Fe3+，Cr3+)等轴晶系
肉眼下鉴定特征:颜色变化较大，常呈红褐色、玫瑰色、黄绿色及黑色，常呈菱形十二面体、四角三八面体。断口为油脂光泽，无解理，硬度大。
偏光镜下鉴定特征:单偏镜下无色，粉红色或黄褐色，等轴粒状或不规则粒状，极高正突起(n=～)，糙面显著，无解理，具裂纹，通常为均质体。含钙石榴子石常见光性异常，可见Ⅰ级灰干涉色、锥状双晶和由不同干涉色交替组成的同心环带状构造。二轴晶，2V一般比较小。钙质石榴子石多产于大理岩和矽卡岩中。铁铝、镁铝榴石多见于区域变质岩中，常呈筛状变晶，含有大量包裹体。
方柱石 (Na，Ca)4［Al(Al，Si)Si2O8］3(Cl，CO3，SO4)四方晶系
肉眼下鉴定特征:无色，灰色，少数呈天蓝色和浅红色，晶体呈柱状。集合体为不规则粒状，{100}解理完全，{110}解理中等。
偏光镜下鉴定特征:柱状或粒状晶体，单偏镜下无色或混浊状，低中正突起，柱面解理，平行消光，负延性，双折率随成分而异:最高干涉色Ⅰ级灰白(钠柱石)-Ⅱ级顶部(钙柱石，随钙柱石成分增加而干涉色增高)，有时可见斑点状干涉色。横断面呈正方形(晶形完好)，其中{100}两组正交解理较完全，但也可见{110}的解理。在该切面上可测得一轴晶负光性。
符山石 Ca10(Mg，Fe)2Al4［SiO4］5［Si2O7］2(OH，F)4四方晶系
肉眼下鉴定特征:黄褐色或淡绿色，而红色或蓝色很少见，柱状、粒状或放射状集合体。
偏光镜下鉴定特征:单偏镜下无色，浅绿、淡棕色，具有多色性，高正突起，干涉色极低，常见褐色或蓝色异常干涉色，同一切面有时干涉色也并不均匀，有时见环带构造。一轴晶负光性，有时见光性异常变为二轴晶负光性或正光性。
刚玉 Al2O3三方晶系
肉眼下鉴定特征:黄色、红色、绿色、紫色、蓝色、棕色及黑色。桶状、柱状、锥状及腰鼓状。晶面上常见有斜的或横的条纹。
偏光镜下鉴定特征:单偏镜下无色或浅蓝色，无解理，有裂开，高正突起，Ⅰ级灰干涉色，但由于硬度大，薄片不易磨薄，可达Ⅱ级蓝干涉色，一轴晶负光性，常见于SiO2不足的岩石中。
绿泥石 (Mg，Fe)4Al2［AlSi3O10］(OH)8单斜晶系
肉眼下鉴定特征:绿色、暗绿色，片状、鳞片状集合体，{001}解理完全，硬度小。
偏光镜下鉴定特征:片状或鳞片状集合体，单偏光镜下不同程度的浅绿色，有弱多色性，低正突起，片状，一组解理完全。有两种不同的切面:一种切面正交或斜交{001}解理，呈长条状，具明显的绿-浅黄色多色性和一组完全解理;另一种切面与{001}平行，绿色，多色性不明显，无解理。2V较小，近平行消光，二轴晶光性正负都有，延性与光性符号相反。斜绿泥石干涉色Ⅰ级灰-黄，经常可见聚片双晶;叶绿泥石有墨水蓝或锈褐色异常干涉色。
硬绿泥石 (Mg，Fe)2(Al，Fe3+)Al3O2［SiO4］2(OH)4单斜晶系
肉眼下鉴定特征:呈暗绿色，晶体为板状，几何体呈束状、放射状，断面呈六边形及菱形，{001}解理完全，硬度5～6，接近或稍大于小刀。
偏光镜下鉴定特征:单偏镜下呈片状或蒿束状集合体，灰蓝色至暗绿色，有多色性，晶体中有时有石英及炭质包裹物构成砂钟构造。高正突起，纵切面呈板条状，一组完全解理，最高干涉色Ⅰ级橙红，斜消光，消光角a∧Np=3°～30°，负延性。经常具有简单双晶或聚片双晶。横断面六边形或菱形，干涉色Ⅰ级暗灰，无解理。二轴正晶，2V=36°～60°。
黑硬绿泥石 K(Al，Fe3+，Fe2+，Mg)4［Si4O10］(OH)2·2H2O单斜晶系
肉眼下鉴定特征:呈暗褐色，片状，集合体呈束状和放射状。
偏光镜下鉴定特征:片状集合体，单偏镜下暗褐至亮黄强多色性，(－)2V小，这些都与黑云母极其相似，区别是:黑硬绿泥石底面解理较差，还有一组{001}相垂直的断断续续{010}解理;(－)2V=0°～40°，变化范围大于黑云母;黑硬绿泥石突起比黑云母高，为中-高正突起。
绿帘石 Ca2Fe3+Al2［Si2O7］［SiO4］O(OH)单斜晶系
肉眼下鉴定特征:草绿色及暗绿色，沿b轴延长呈柱状，晶面有纵纹，集合体呈放射状及粒状，{001}解理完全，{100}解理次之。
偏光镜下鉴定特征:单偏镜下浅黄-黄绿色，多色性显著，极正高突起，垂直柱面方向晶形完好时呈六边形，两组解理夹角65°。Ⅱ-Ⅲ级鲜艳干涉色，在同一切面上干涉色不均匀，有时呈环带状，干涉色为Ⅰ级时，经常出现灰蓝、姜黄等异常干涉色。柱状切面平行消光，延性正负不定，其他切面斜消光，消光角a∧Ng=25°～30°。二轴晶负光性，(－)2V大。
黝帘石和斜黝帘石 Ca2Al3［SiO4］［Si2O7］O(OH)斜方晶系/单斜晶系
肉眼下鉴定特征:呈浅灰色或灰绿色，其他特征与绿帘石相近。
偏光镜下鉴定特征:单偏镜下均无色，高正突起，Ⅰ级干涉色，α-黝帘石Ⅰ级灰，β-黝帘石Ⅰ级灰白-Ⅰ级黄，斜黝帘石不超过Ⅰ级黄，这几种黝帘石均有异常干涉色。黝帘石与斜黝帘石区别在于:①黝帘石为平行消光，斜黝帘石为斜消光;②黝帘石2V较小，斜黝帘石2V较大。
蓝晶石 Al2SiO5三斜晶系
肉眼下鉴定特征:浅蓝色，风化后呈灰白色，长柱状或长板状，解理{100}完全、{010}中等。硬度因方向而异，在解理最发育的{100}面上平行晶体延长方向为(小于小刀)，垂直晶体延长方向则为6(大于小刀)。上述特征为肉眼鉴别蓝晶石的重要标志。
偏光镜下鉴定特征:无色，有时略呈淡蓝色，高正突起，沿c轴延长柱状集合体柱面有(001)横裂开，c∧Ng≈30°，底面上，Np几乎⊥(100)解理，因此呈近平行消光(不像红柱石、透闪石那样呈对称消光)，干涉色Ⅰ级顶部，(－)2V大，正延性。
矽线石 Al2SiO5斜方晶系
肉眼下鉴定特征:浅黄色，浅褐色，风化面灰白色。个体较大者呈细长柱状、针状，但多为纤维状或毛发状集合体。﹛010﹜解理完全，在柱状晶面上可见到纵纹。
偏光镜下鉴定特征:单偏镜下无色，常呈纤维状，束状集合体，{010}柱状切面无解理，{001}裂开发育，使晶体呈“竹节”状，干涉色Ⅰ级紫红-Ⅱ级蓝绿，正延性;⊥c轴横切面近方形，具特征的对角线方向解理，Ⅰ级灰干涉色。中正突起，平行消光，二轴晶正光性，(+)2V<30°。
阳起石 Ca2(Mg，Fe)5［Si8O22］(OH)2单斜晶系
肉眼下鉴定特征:浅绿色、暗绿色，长柱状、针状，集合体为放射状。
偏光镜下鉴定特征:单偏镜下浅绿色-无色多色性，柱状、纤维状或放射状集合体，中正突起，横断面具角闪石式解理。最高干涉色Ⅰ级顶部-Ⅱ级中部，斜消光，c∧Ng=11°～15°。正延性，有时具双晶。二轴晶负光性，2V较大。
透闪石 Ca2Mg5［Si8O22］(OH)2单斜晶系
肉眼下鉴定特征:白色或浅灰色，晶体呈长柱状、针状，集合体为放射状、纤维状。
偏光镜下鉴定特征:单偏镜下无色，柱状或放射状集合体，中正突起，c∧Ng=16°～21°。其他特征与角闪石类矿物一致。
蓝闪石 Na2(Mg，Fe)3Al2［Si4O11］2(OH)2单斜晶系
肉眼下鉴定特征:蓝闪石和青铝闪石以其颜色呈暗蓝色与其他角闪石相区别。
偏光镜下鉴定特征:多色性特殊:Ng—深蓝色，Nm—红紫色，Np—无色或浅黄绿色，正吸收。干涉色Ⅰ级，常因自身颜色影响而不易判别。消光角小:c∧Ng=4°～14°。正延性，二轴晶负光性，(－)2V较小，为12°～65°。
十字石 (Mg，Fe2+)2(Al，Fe3+)6O6［SiO4］4(O，OH)2斜方晶系
肉眼下鉴定特征:褐色，短柱状，{010}解理不完全，经常具有正交(十字)或斜交双晶。
偏光镜下鉴定特征:柱状或粒状晶体，常含大量包裹物，筛状变晶，单偏镜下呈亮黄色，有明显的金黄-浅黄多色性，高正突起，柱状切面平行消光，正延性，Ⅰ级橙黄干涉色。横断面呈菱形或六边形，对称消光。有{010}解理，有时可见十字形穿插双晶。二轴晶正光性，(+)2V很大。
绿纤石 Ca2(Al，Mg，Fe)3［SiO4］［Si2O7］O(OH)·H2O斜方晶系
绿纤石是绿帘石的变种，成分上Al显著超过Mg，Fe2+，Fe3+趋近于斜黝帘石，含水量高，常沿b轴延长呈纤维状、针状、放射状集合体，显微镜下无色-浅黄绿色多色性，Nm具特征的亮绿色或蓝绿色，吸收性Nm>Ng>Np，延性可正可负，(+)2V≈26°～85°。与绿帘石区别在于:①绿纤石干涉色较低，在Ⅰ级顶部和Ⅱ级底部;②绿纤石为正光性。
红帘石 Ca2(Mn，Fe，Al)2Al［SiO4］［Si2O7］O(OH)单斜晶系
肉眼下鉴定特征:红褐色、红黑色、黑色，含MnO2达15%，晶形与绿帘石相似，柱状或粒状。{001}解理完全，{100}解理不完全。
偏光镜下鉴定特征:单偏镜下Ng—鲜红色，Nm—玫瑰红色，Np—橙黄色。平行于b轴切面平行消光，{010}面上Ng∧{001}≈30°，延性可正可负，(+)2V=64°～85°。
天蓝石 (Mg，Fe)Al2［PO4］(OH)2单斜晶系
肉眼下鉴定特征:蓝色、靛蓝色，尖锥状、粒状及不规则状。解理{110}及{101}中等。
偏光镜下鉴定特征:单偏镜下无色-天蓝色，吸收性Ng>Nm>Np，常呈他形晶，b∥Nm，a∧Ng=12°，c∧Np=9～10°，2V=61～70°，常见于富铝岩石中。
五、变质岩观察与描述
(一)手标本观察和描述
(标本编号:×××;产地:×××)
1.岩石的颜色
指岩石的总体颜色，描述时不仅要描述颜色种类，还须描述岩石的深浅，如暗黑色，浅肉红色。有时岩石新鲜面和风化面的颜色需分别描述。
2.矿物成分
可分为特征变质矿物、主要矿物和次要矿物。特征变质矿物应描述其晶形、颜色、光泽、解理、硬度、大小和含量。对主要矿物则简要描述其主要特征、大小和含量。矿物颗粒大小是指矿物平均粒度大小，也可指矿物粒度变化范围;对于斑状变晶结构的岩石，变斑晶与基质特征分开描述并估计其含量。
3.结构构造
根据岩石中矿物颗粒大小和形态特征，确定岩石的结构;根据岩石中矿物空间排列的特征，确定岩石的构造。观察变质岩构造特点时要注意岩石有无定向性、有无条带或细脉等。
4.其他特征
如岩石中矿物次生蚀变等。
5.岩石定名
(二)显微镜下观察和描述
(薄片编号:×××)
1.矿物成分
每种矿物分别描述各自的最主要鉴定特征、形态、大小、百分含量、与其他矿物的关系及次生变化等。
对薄片中特征变质矿物或未知矿物应作系统的光学特征的描述，其内容是:
单偏光:晶形、颜色(多色性和吸收性)、突起、解理(几组、解理完全程度)及解理夹角。
正交偏光:最高干涉色级和色序、消光类型、消光角数值(只能在定向切面上测得，并应在锥光系统下检查该切面是否是定向切面，应写明是哪个结晶轴与哪个光学主轴之间的夹角)，如蓝晶石的消光角c∧Ng=30°(是在锐角等分线的切面上测得)、延性符号和双晶特征。
锥光:轴性、光性符号、2V大小。
对岩石中常见的矿物成分，则描述其最主要的光性特征，一般不需要描述锥光系统的光学特征。
用显微镜的目镜微尺测量矿物颗粒大小，估计岩石中矿物含量。
2.结构构造
根据岩石中矿物颗粒大小及其形态特征定出主要结构，详细描述矿物之间的相互关系和矿物受应力作用影响而呈现的局部结构等特征。描述岩石中矿物空间排列分布的特征以反映岩石的构造。
变晶结构的观察:
(1)变晶结构以矿物颗粒的生长为特征，变晶结构的观察与描述应从不同的角度(如变晶粒度的绝对大小、相对大小，变晶的形态、自形程度，变晶间的相互关系等)进行。为了与岩浆岩类似结构的区别，应在变质岩的“结构”二字之前加“变晶”二字。
(2)变晶结构一般按照下列原则进行:
矿物颗粒均匀的岩石:矿物粒度+(变晶自形程度)+变晶形态+“变晶结构”。例如:细粒鳞片变晶结构、细粒他形粒状变晶结构。
如果岩石中既有粒状矿物，又有片状矿物，则按照多者在后，少者在前的原则参加命名。矿物颗粒大小悬殊(有变斑晶)的岩石:变基质结构+“的斑状变晶结构”。如:基质具细粒鳞片变晶结构的斑状变晶结构。
矿物的相互关系、某些岩石中矿物的自形程度属于局部性的结构，应在描述该矿物的特征时来描述。
3.其他特征
有关退化变质、叠加变质等现象。
4.岩石的详细定名
5.成因分析
(1)根据重结晶程度、矿物共生组合、特征变质矿物等分析变质相条件。
(2)根据可能存在的变余结构构造特征、矿物共生组合的化学类型、特征变质矿物的化学成分来判断可能的原岩类型。
6.岩石素描图
素描图共有两种，一种是局部素描，重点表示矿物之间的关系，或足够特殊的特征;另一种是显微镜下岩石素描图。绘图时应注意选择有意义和有代表性的局部视域;应显示出矿物的基本而明显的镜下特征，如突起、晶形、解理、双晶等，并注明矿物代号;矿物之间的接触关系;矿物的含量比例;单偏光和正交偏光的选择。在素描图下应说明岩石名称、图中反映的问题、偏光情况、视域直径、产地(资料来源)等。
六、鉴定变质岩应注意的问题
变质岩是不同原岩经各种变质作用后形成的产物。同一原岩经受不同的变质作用可形成不同的变质岩;同时，在相同的变质条件下，由于原岩不同也可形成不同的变质岩。这些都对变质岩的准确定名带来困难。尽管如此，在变质岩鉴定中，还是有一些准则可以遵循的，只要掌握其变化规律，对变质岩的鉴定是很有帮助的。
(1)首先应该掌握各大类变质岩的主要特征(包括矿物成分、含量、结构、构造和定名原则)，这是鉴定变质岩的基础。
(2)在变质岩命名时，首先应该鉴定岩石中主要矿物成分。对大多数变质岩来说，主要矿物不外乎石英、长石、云母、角闪石、辉石、碳酸盐矿物等。确定了岩石的主要矿物成分和含量，也就等于确定了变质岩的基本名称(即岩石大类)。
(3)遇到不认识的特征变质矿物时，可利用矿物共生组合的规律，判断可能出现哪些变质矿物，尽量缩小要鉴定矿物的范围。如原岩为富铝系列变质岩时其特征变质矿物可能有红柱石、蓝晶石、矽线石、十字石、石榴子石、堇青石、硬绿泥石等。然后，根据岩石的变质程度和矿物共生组合规律，再进一步鉴别。如低级变质岩石中可能有硬绿泥石、石榴子石;中级变质岩石中低压条件下可能有红柱石、堇青石;中压条件下应有蓝晶石、十字石和石榴子石等矿物;高级变质岩石中可能有矽线石、堇青石、石榴子石和紫苏辉石等。
(4)岩石的定名原则:变质岩石定名原则主要是:次要(特征变质)矿物+主要矿物+基本名称。而对于有些特殊的定名原则，如麻粒岩中暗色和浅色麻粒岩的含义和区别，应与其他岩石的定名原则区分开来。
(5)除了准确鉴定和命名变质岩以外，在显微镜下还应注意矿物之间的关系。矿物之间平衡和不平衡关系对划分变质作用期次，确定平衡矿物共生组合具有非常重要的意义。
总之，鉴定变质岩，必须多观察，多实践，多思考，不断总结其主要鉴定特征。
【编写实验报告】
按照变质岩鉴定描述方法及要求来鉴定描述以下岩石的标本及薄片:
1.手标本:千枚状板岩、千枚岩、角闪片岩、十字石榴云母片岩、蓝晶石片岩、蓝闪石片岩、白云母片岩、绿片岩、角闪斜长片麻岩、暗色麻粒岩、变粒岩、榴辉岩、次生石英岩、斜长角闪岩、条带状混合岩、条痕状混合岩、眼球状混合岩、混合岩化花岗岩、混合岩。
2.薄片:千枚状板岩、蓝晶石片岩、蓝闪石片岩、白云母片岩、角闪片岩、十字石榴云母片岩、暗色麻粒岩、变粒岩、榴辉岩、斜长角闪岩、眼球状混合岩、混合岩。
每次实习选2～3块标本系统观察描述手标本及薄片特征并编写实验报告。
一、地质实习报告
(一)地质实习报告编写要求
在野外填图工作结束以后，就转入室内整理阶段。
首先要整理野外的所有原始资料，完成野外实际材料图;审阅野外记录本;清理和核对标本;对化石标本详细研究，准确确定地层的时代;整理各项鉴定、化验成果等。其次要清绘地质图，对图面进行整饰，出露不好的推测地段用虚线表示。图面上的界线、符号、数据都要清绘得整洁、美观、匀称。画好图廓，写好图名、图例、比例尺等。
最终成果整理的一项重要工作就是编写报告。编写实习报告是对实习期间所观察到的各种地质现象进行分析、归纳、综合，并以简练流畅的文字表达出来的过程，是系统化地认识实习内容的过程，也是进行地质思维训练、熟悉地质研究成果及科研报告编写程序的过程。实习报告内容要真实、丰富，图文并茂，有理有据。因此衡量地质报告质量的标准就是地质报告的完整性、报告中资料的真实性、精确性以及报告组织的合理性和流畅性等。具体要求如下:
(1)每位同学编写一份，归纳、分析观察到的地质现象，综合成文;
(2)资料应主要来自野外观察，内容符合实际情况。可参考教师讲课及实习指导书上的内容;
(3)使用地质术语，重点突出，有理有据，概念正确，条理清楚，文字通顺，字迹工整。
(4)文字叙述与图件相配合。图件要求:内容正确，结构合理，整洁美观，要素齐全。
(5)字数要求在5000～10000字之间。报告要有封面、目录和章节。
(二)地质实习报告内容
地质报告的主要章节有:前言;地层;岩石;构造;矿产;区域地质发展史;结束语。根据工作任务和工作手段可增加一些专门性的章节，如水文地质、地震地质等。各章节的一般内容简述如下:
1.前言
实习区的地理位置和行政区划，图幅编号、名称、范围和总面积;自然地理特征，山川形势，地形的特征，山岭及河谷的绝对标高和相对标高，露头情况，植被覆盖程度，气候特征等。
实习区的经济和交通概况，工业、农业的发展情况，人口密度，资源开发及交通路线等。
实习区所处大地构造位置，地质构造的最主要特征，以往地质研究的历史及研究程度简述及评价。
本次实习的性质、目的、任务，主要解决哪些地质问题，实习的组织情况，实习时间的安排，实习中主要采用的方法、手段，最终提交的成果等。
最好附有“测区交通位置图”、“地质研究程度图”和“大地构造位置图”等。
2.地层
概述实习区地层发育情况，所有地层时代，主要岩性特征，古生物化石的概貌等，然后应该根据地层时代的新老关系，由老至新详细叙述地层各组、段的分布特征，出露情况，岩性特征，所含化石的种属、时代划分及其依据、接触关系、厚度等。
这一部分的内容主要根据实测剖面及实测填图时的野外记录综合叙述，并附上实测或路线地质剖面图、素描图等。
3.岩石
叙述实习区出现的岩石类型，详细描述其特征和分布规律。可按照岩浆岩、沉积岩、变质岩的顺序分别叙述，说明各类岩石的成分、结构、构造、产状、成因、地质时代等。
对于岩浆岩的叙述首先应该进行分类，按照基性、中性、酸性，或者按照侵入岩、喷发岩，或按岩体的大小进行分类命名。综述区内的岩浆岩发育的特征之后，应该逐一描述该区出露的各个岩体的特征，包括岩体出露的位置、规模，所处的构造部位，岩体的形状，与围岩接触关系及产状特征，岩体内的分相情况，岩石类型及名称，岩体内外接触带的蚀变特征等。然后要叙述岩石的物质组成，包括岩石的矿物成分和化学成分、岩石的结构构造特征，岩石所经受变化及改造等。说明岩石类型、形成时代，与围岩的关系、含矿性等。
沉积岩主要按照物质来源分为外源沉积岩和内源沉积岩。外源沉积岩主要包括陆源碎屑岩和火山碎屑岩，以前者为主;内源沉积岩在实习区主要是碳酸盐岩。分别就各类岩石的岩性特征及其产状、成因、形成过程等进行分析、描述。
变质岩在实习区出露较少，可简单描述。
岩石学的研究除在野外详细收集第一手资料外，还需进行镜下鉴定及各种化学分析测试工作。通过这些资料的深入研究，寻找其内在的规律性。
4.构造
首先概述实习区构造的总体面貌及所处大地构造位置，然后分别描述具体的构造单元。
对于褶皱的描述要根据所收集的资料，先叙述褶皱构造的位置、范围、规模，后叙述组成褶皱的地层，包括褶曲核部的地层时代、岩性，褶曲翼部的地层时代、岩性、层序等。进一步应该详细地描述褶皱的形态，如褶皱轴的方向、褶皱轴面和枢纽的产状，将褶皱进行形态分类，讨论褶皱形成时期，褶皱的形成机制等。
对于断裂构造要侧重区域性断裂的描述。如断层的位置、规模(一般用断层所经过的两个或几个地名来命名);断层面的走向、倾向和倾角;断层两盘的地层时代、岩性以及构造变动。断层的构造现象，如构造角砾、片理化、断层泥、透镜体、拖曳褶皱、伴生节理、地层的牵引现象;断层面的形态变化、断面上的擦痕及其产状。推测断层形成及发展演化的历史，断层产生的力学机制等。
构造分析，要将褶皱、断裂作为一个统一的整体，根据不同时期分析它们的形变特征，推断地壳活动的规律性。更重要的是论述构造与矿产、工程地质、水文地质及地震地质的关系。
构造形态特征和空间关系往往用图能够更明确和直观地表达，因此要尽量用各种图件帮助叙述，如各种比例尺的剖面图、素描图、照片、录像等。
5.区域地质发展史
根据地层、岩石、构造等综合分析，反映出当时古地理、古气候、古生物，以及沉积演化、构造演化、岩浆活动、地壳运动等地质变迁过程，恢复实习区地质发展历史。简明扼要地、由老到新地按地质时代连续陈述各地质时期所发生的各种地质事件。本区太古界以后地史时期中地层缺失O2、O3、S、D、C1、T1、T2、T3、K及R。出现4次角度不整合(不考虑孙家梁组与第四系之间的角度不整合)，3个平行不整合，1个沉积不整合接触关系。这些是重要的讨论线索。可按这些基本地质事实恢复该区的地质发展史，进而了解华北地区的地质演化史。
6.矿产
从最主要矿产开始，说明矿产所在位置、矿种、矿床类型、规模，各种化验分析数据，矿物组合，地球化学特征，各种工程揭露的实际资料，各种经济指标，找矿标志及矿床成因等。目的是为进一步找矿勘探提供依据。
分别叙述金属矿产(如铁、铜、铅、锌等)和非金属矿产，尤其是煤和石油等。根据区内地质特征的综合分析，提出找矿远景和找矿方向。
地质报告中除以上必不可少的章节外，还可有些专门性章节内容，如“地貌－第四纪地质”、“水文地质”、“地震地质”等，但要经过专门性工作之后，才能单独列章节。
7.结束语
结束语是对整个地质测量工作的结论和评价，要明确而简练。概括性地肯定工作的主要成果，新的发现，新的认识等;简明叙述工作中存在的问题和不足，有哪些问题需待解决;对进一步的工作提出建议。
结语要实事求是，对工作要正确评价，认真负责。地质测量工作的质量反映在全部工作的成果中，而不在于结论写得冠冕堂皇。也不必过于谦虚，埋没成绩。对于存在的问题和今后工作的建议要准确而中肯。
需要指出的是，工作中所使用的地质符号与图例应符合国土资源部门规定的图式图例。本次实习可用实习指导书中所提供的图例和符号。
二、实习成绩评定
实习成绩的评定应综合考虑学生的学习态度，分析实际问题的能力，遵守纪律的情况及所编写实习报告的质量。实习总成绩应包括平时成绩、小测验成绩和实习报告成绩三部分。
平时成绩侧重于学生在野外和室内学习的认真程度，野外记录簿记录的质量，遵守纪律的情况等。
小测验成绩包含野外现场提问，室内讲课提问和室内考核，目的在于检查学生掌握地质基础知识的程度及分析实际问题的能力。
实习报告成绩应考虑资料选用、章节安排、内容取舍、专业术语的应用等是否得当，论述是否有据、合理，图件内容、要素是否齐全，文笔是否通顺等。
实习总成绩采用五级制:优秀、良好、中等、及格、不及格。
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(一)反时针(CCW)PTt轨迹的造山过程
它是构筑动力学模型的必需和最初的一步。从岩浆-构造事件序列以及造山阶段的幕的划分来看，不论是一个造山幕的尺度还是整个造山过程，均记录了陆壳的加热在先，然后是收缩构造导致的陆壳加厚，最后隆升剥蚀的过程，因此，具反时针(CCW)PTt轨迹(图2-79)。因此，总体上表现为，一个较薄的岩石圈(60～100km)和一个加厚的陆壳(55～60km)，类似于现今的安第斯和冈第斯的岩石圈结构。
图2-79 华北燕山造山过程反时钟(CCW)PTt轨迹示意图
热模拟中瞬间陆壳加厚之后的隆升约为100～120Ma(参见第一节)，但是，华北造山带陆壳加厚之后的隆升只有几个Ma，甚至≤1Ma，因此，加厚的陆壳不可能恢复到加厚前的陆壳厚度，又遭受一次收缩构造，这样，随时间，陆壳厚度必然持续增加(图2-79)。
(二)燕山造山带动力学模型
基于已有的模型(吴福元等，2003，邓晋福等，2003)和造山过程的PTt轨迹，可构筑一个改进的动力学模型(图2-80)，其概要如下:①J1和J2沿岩石圈破裂2次玄武质岩浆底侵于壳底和贯入于破裂的岩石圈(L1)中(图2-80a);②J1晚期和J2晚期2次收缩构造，使陆壳加厚，同时玄武质岩石和底侵岩浆房中堆晶超镁铁-镁铁质岩石转化为榴辉岩，使原有的克拉通岩石圈(L1)改造为密度大的岩石圈(L2)，密度大导致岩石圈下沉(图2-80b);③J3和K11高密度岩石圈(L2)的下沉拉力，导致沿莫霍面构造薄弱带和山根带榴辉岩顶界近水平方向的拉裂，最终使岩石圈面型拆沉，软流圈上涌，导致面型玄武质岩浆的喷发(图2-80c);④K21由于区域挤压应力场的终止，巨大山根产生陆壳隆升，导致后造山伸展构造，这时软流圈开始冷却，逐渐转变为新的岩石圈(L3)，由于软流圈冷却，火山作用基本上停止，只发育后造山侵入活动(图2-80d)。可以看出，图2-80的模型显示，后造山的伸展主要是由于区域挤压应立场的停止和剧烈的地壳隆升所诱发，此时已不是岩石圈大规模拆沉，而是软流圈开始冷却，逐渐转变为新的岩石圈的过程，是被扰乱的L/A系统走向稳定的过程。
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