pTt轨迹的表示及其重要性

建立pTt轨迹的方法

pTt轨迹概念的发展

pTt轨迹研究意义

pTt轨迹（pTt path）是区域变质作用过程中压力（p）和温度（T）随时间（t）而变化的态势和轨迹。这一概念首先由英格兰和理查森（P.C.England and S.W.Richardson，1977）提出。近年来的研究表明,区域变质作用是一个时间相当长的连续变化过程，由于受到构造作用、岩浆作用和侵蚀作用的影响，变质作用的温度和压力条件及地热梯度随时间不断发生变化。

根据不同世代的矿物共生组合及形成温度，变质作用过程可大致分为早期阶段、峰期阶段（温度最高的阶段）和晚期阶段，它们的温度和压力条件在p t图解上表现为一定的演化轨迹。不同型式的pTt轨迹与不同的大地构造环境和地球动力学过程有密切关系。

pTt轨迹的表示及其重要性

变质作用的PTt轨迹是反映变质作用动态演化的重要指示标志，在第一代变质地质图上没有表示，是这次新编的第二代变质图必需反映的重要内容之一。考虑避免新编的变质图图面负担过重，不准备将PTt轨迹放在正图上。拟变质若干大变质区有特色的变质演化图，以加强变质作用和变质演化方面的成果，并互为补充。研究变质演化除PTt轨迹，还必需与岩浆作用，变质变形，大地构造（特别是板块构造）密切结合起来。初步设想，先以华北大区和中央造山带作为编制变质演化图的重点，其他大区，根据区内的特点，可选择一种或两种变质作用类型或一个典型变质小区，作为变质演化研究的试点。

在每一个一级变质区可考虑插入一到两个代表性的PTt轨迹，放多了图面负担太重，可在试编时进一步研究确定如何放。一个地区可能有多种PTt轨迹，应有选择使用。

建立pTt轨迹的方法

建立变质作用的pTt轨迹主要有两种方法：一种是根据热传导的基本原理，通过数学计算模拟变质作用的pTt轨迹（正演模拟）；另一种是在野外和室内综合研究的基础上，从变质岩石中所记录的信息反演变质作用的pTt轨迹（反演模拟）。

在变质作用pTt轨迹的研究方面虽取得了较大进展，但是在理论基础和研究方法上都存在一些需要进一步深入研究的问题。例如,变质阶段的划分，温度和压力条件的确定，不同阶段年代的测定，建立pTt轨迹的正演和反演方法，不同形式pTt轨迹的大地构造环境和地球动力学过程等。

pTt轨迹概念的发展

近年来有些学者还根据变质作用和变形作用之间的关系，建立了变质作用的pTt轨迹。

20世纪60年代初，都城秋穗提出了变质相系的概念，他根据地热梯度的变化范围划分为低压、中压和高压 3个压力类型。并把不同的变质相系与一定的大地构造环境相联系。

60年代末至70年代初，人们以地质事实为依据建立起地球物理模型，用数学方法模拟了岩石圈板块俯冲和大陆碰撞造山带的变质作用过程。发现构造增厚柱中岩石承受的压力受埋深控制，温度则受扰动的地热梯度向稳态地温梯度演化过程中产生的加热效应、构造增厚停止到隆起开始所持续的时间以及隆起侵蚀产生的冷却效应等 3种因素控制。岩石的最高温度是在压力下降过程中达到的，加厚柱中不同深度岩石达到其最高温度的时间并不相同。这些事实表明，变质作用过程中的地热梯度是瞬变的，由变质带地表剖面上获得的一组顶峰条件即变质相系（又称变质地温、变质场梯度、压温序列或PT点阵列）是在不同时间内记录下来的，与变质作用期间实际存在的任何一个地热梯度无关。

为此，西方学者于 1977年引入了 PT轨迹的概念,使人们从静态地研究变质相带和变质相系进入到从动态的观点和思维探索变质作用的全过程，去揭示变质作用发生、发展和终止的地球动力学成因。时间是变质作用的重要控制因素，只有从变质作用温度和压力随时间变化而演化的过程（PT轨迹）去考察,才有可能揭示变质作用发生的大地构造环境和地球动力学成因。

pTt轨迹研究意义

区域变质作用的 PT轨迹的研究是对变质相系理论的重大发展，使相系的研究更加深入，因为它考虑了变质高峰期以后的冷却速率、抬升和侵蚀速度等反应动力学因素，为变质岩岩石学资料在区域构造研究方面的应用开辟了新的前景。