关于岩石学的文献

莫宣学岩浆是在地下形成的含挥发分的高温黏稠的硅酸盐（少数为碳酸盐）熔融体，由岩浆凝固而成的岩石称为岩浆岩或火成岩。岩浆岩岩石学是地球物质科学中以岩浆和岩浆岩为研究对象的分支，对于阐明地球动力学问题，满足人类对利用资源、保护环境、减轻灾害的需求，有着重要的意义。1 两个基本趋势1 地球系统科学的思想是现代地球科学的核心地球科学的学科体系，正在朝着地球系统科学的方向进行着深刻的改造。也就是说，要把地球的各圈层当作相互关联的不可分割的整体，把地球当作一个统一的大系统，地球科学不仅要研究不同圈层各自的性质与特征，更要研究各圈层之间的相互关系和相互作用。“地球整体性”的观点及“各层圈间相互作用”的观点，是地球系统科学两个最基本的观点。它正逐渐成为贯穿岩石学学科的红线。岩石学研究更加贴近地球动力学（特别是大陆动力学）及全球变化两大主题。近10年来，岩浆岩石学的许多前沿方向，都是在这一总趋势中产生的。也只有符合这个总趋势，岩浆岩岩石学才能得到更加迅速的发展。2 岩石学已经成为新兴的地球物质科学的组成部分现代地球科学已经发展到了这样的高度和深度：提出了阐明地球内部性质及动力学（其中包括控制地壳和地表物质迁移和分布的基本过程）的重大任务。地球物质研究在这个使命中的重要性，正在日益凸现。人们越来越深刻地认识到地球物质的物理、化学性质控制了上述过程，地球物质的研究对于解决许多重大地球科学问题，进一步了解地球及其动力学至关重要。人们还认识到，在地球科学面临越来越繁重的任务的今天，任何一门分支学科都不可能单独地承担起认识地球、开发资源、改善环境、减轻灾害的巨大任务。只有实现各学科的交叉渗透和科技协作，才能解决重大地学问题。在这种形势下，于上世纪末到本世纪初产生了以阐明地球内部性质及动力学为目标的新型交叉学科——地球物质科学。现在，研究地球物质的各分支学科，矿物学、岩石学、矿床学、地球化学，正在地球物质科学的学科系统中进行着交叉、渗透、改造和创新，以提高自己参与解决地学重大问题的能力。当前，深部地球物质运动及其与浅表物质运动的互馈作用、不同层圈之间物质与能量的交换与调整、极端条件下岩石矿物的特点与成因以及成矿规律等的研究，受到了格外重视。许多我国特有的地学优势地域，成为地球物质科学的主要研究基地。尽管在不同的时期，会产生不同的具体前沿课题，但决不会离开上述两个基本趋势，这是必须牢牢把握的。2 岩浆岩（火成岩）是探（窥）测地球深部的“探针”和“窗口”岩浆主要来源于地壳或上地幔的部分熔融，但还有些岩浆类型与下地幔、甚至核-幔边界产生的地幔柱（Plume）有关。岩浆作用实质上是地球各层圈之间，特别是壳-幔之间、岩石圈-软流圈之间相互作用的结果。岩浆是地球各层圈之间物质和能量交换的重要载体。如果能够通过对火成岩及其所携带的深源岩石包体的正、反演研究，弄清岩浆源区的特点和岩浆起源演化过程中的各种物理化学条件，并把它们放到区域构造演化的时空格架中加以分析，那就可以获得许多重要的地球动力学参量，如地幔或地壳源区的物质组成、热状态、氧化还原状态、流体活动、流变学特点以及软流圈顶面的埋深（即岩石圈厚度）、温度和熔体数量等，从而为建立地壳-上地幔的岩石柱状剖面，划分地幔、地壳的地球化学省，恢复岩石圈演化历史提供重要的依据。因此，岩浆岩及其所携带的深源岩石包体被当之无愧地称作探测地球深部的“探针”（lithoprobe）和“窗口”（window）。它们提供的探测深度，比现今世界上任何深钻都要深得多。不仅如此，它们的时间坐标，为人们研究地球深部的演化过程提供了可能。“岩石探针”方法与地质、地球物理、高温高压实验的有机地结合，将会把我国深部地质与深部地球物理的研究推上新的高度。3 岩浆岩（火成岩）不仅是探测地球深部的“探针”和“窗口”，而且是板块运动过程与大地构造事件的记录通过火成岩的研究，可以恢复古板块构造格局，追溯大地构造演化历史。为了研究岩浆作用与板块运动和大地构造的关系，人们提出了岩石构造组合、构造岩浆类型等概念。按Dickinson（1971）的定义，岩石构造组合（petrotectonic assemblage）是指表示板块边界或特定的板块内部环境特征的岩石组合。岩石构造组合分析是恢复古板块构造格局和历史的基本手段。不同学者提出了划分火成岩岩石构造组合的不同方案。Carmichael等（1974）将火成岩划分为大洋盆地玄武岩组合、大陆拉斑玄武岩省及大陆深源镁铁质岩浆组合。该分类虽然也联系了构造环境，但更强调火成岩的自然组合。Condie（1997）以构造环境为主线划分出五种岩石构造组合：大洋组合、消减带相关组合、克拉通裂谷组合、克拉通组合和碰撞相关组合。类似地，Hyndman（1985）提出了五种岩石构造组合：大洋扩张脊组合、大陆裂谷组合、洋-陆会聚边缘组合、陆-陆碰撞带组合和板内组合。最近，由于大陆动力学研究的深入和需求，对后碰撞（post-collisional）岩石构造组合的研究受到了特别的重视，并取得了前所未有的重要进展。在国内文献中出现的“构造-岩浆类型”，与火成岩岩石构造组合基本上是同义的，被定义为在一定构造环境下所产生的具有共同的岩石化学、地球化学特征的一种或几种火山岩组合或（和）侵入岩组合的总称。火成岩-构造组合或构造-岩浆类型体现了构造环境与岩浆作用之间的内在联系。不同的构造环境具有不同的动力学条件、不同的岩浆源区特征和不同的热状态，影响着岩浆的起源和演化机制，因而对火成岩组合和化学特征具有制约作用，形成不同的火成岩-构造组合或构造-岩浆类型，进而又影响和制约着内生成矿作用，构成一个统一的构造-岩浆成矿动力学体系。因此，正确鉴别火成岩-构造组合或构造-岩浆类型是火成岩研究中的一个基本任务，对大地构造和区域成矿的研究有重要的意义。然而值得注意的是，由于构造作用和岩浆作用的复杂性，火成岩的特点和构造环境之间的对应关系也会出现复杂的情况。在同一构造环境中产生多种火成岩组合的情况是常见的，而在不同构造环境中出现具类似特点的火成岩组合的情况也不乏其例。因此，必须把火成岩-构造组合（或构造-岩浆类型）与其他（沉积的、变质的）岩石构造组合结合起来，进行综合的、全面的岩石构造组合分析，才能得到比较正确的认识。4 岩浆岩的成因对岩浆岩成因，即岩浆起源及演化机制的研究，是揭示岩浆作用与构造运动、深部过程之间内在联系的关键环节。使人们不但知其然，而且知其所以然。因此，它始终是岩浆岩石学研究的主要前沿方向之一。自然界为什么会形成如此多样的岩浆岩？主要取决于两种基本作用过程：岩浆的起源、岩浆的演化。1 岩浆的起源岩浆的起源是指在一定的温、压条件下地壳或上地幔发生部分熔融，产生原生岩浆的作用过程。导致固体地幔或地壳发生部分熔融的原因有：由于软流圈上隆、地幔柱上升、或板块俯冲消减引起地温异常，超过源岩的固相线温度（即起始熔融温度）；由于挥发分的加入使源岩的固相线温度降低；由于地幔对流、岩石圈拆沉、去根作用等诱发的减压熔融。在某些特定条件下，增加压力也可引起部分熔融。影响原生岩浆类型和成分的主要因素有：源岩及源区的性质和组成、起源温度与熔融程度、起源压力与深度、挥发分的类型及含量等。可以通过热力学计算、相平衡实验及相分析、同位素示踪来获取这些与地球动力学有关的重要参数。在这些因素中，源岩及源区的性质是决定原生岩浆类型的第一重要因素，又与构造环境有密切的关系。有三大岩浆源区：地幔、陆壳及俯冲洋壳。从同位素地球化学的角度看，地幔中包含着DM、PREM、EM1、EM2、HIMU等地球化学端元（或称地球化学储源，reservoir）。幔源岩浆多数起源于岩石圈与软流圈的界限附近，可以通过计算岩浆起源深度，结合地球物理资料，来限定岩石圈的厚度，勾画岩石圈/软流圈界面的起伏。壳源岩浆可以发生在陆壳（包括正常厚度地壳、加厚地壳、减薄地壳）的各个层位。俯冲带岩浆可以起源于俯冲洋壳的部分熔融，也可源于地幔楔的部分熔融。不同的源区会产生不同的原生岩浆类型。除源区之外，起源温度与熔融程度、起源深度与压力、挥发分等因素，对原生岩浆的成分和数量也有重要影响，均应逐一加以研究。2 岩浆的演化岩浆的演化是指原生岩浆通过各种作用衍生为多种多样的进化岩浆及岩浆岩的过程。岩浆演化机制主要有岩浆分异作用、同化混染作用、岩浆混合作用。岩浆分异作用又可分为结晶分异作用（又称分离结晶作用）、扩散作用、液态不混溶作用、气运作用、压滤扩容作用等。在一个地区，由共同的母岩浆演化而成的子岩浆（派生岩浆）称为同源岩浆。同源岩浆可以在一个区域内形成具有亲缘关系的一套岩浆岩等级体系。然而，由于岩浆体系通常是开放体系，因此同化混染作用、岩浆混合作用也是常见的，它们是壳-幔之间或地壳内部不同层之间物质和能量交换的一种重要形式，不可忽视。可以应用岩浆岩及其中矿物的主元素、稀土元素、微量元素、同位素分析资料，通过热力学模型、质量平衡计算及相平衡分析，来恢复岩浆演化路线，获得不同矿物相晶出时的温度、压力、氧逸度及数量，计算混合岩浆或混染岩浆中不同端元的比例。3 岩浆过程的物理作用此问题过去是岩浆岩石学研究的薄弱环节，近年来取得了许多重要进展。其主要内容，是研究岩浆从源区到地表的运动规律，包括熔体与源区分离并聚集成岩浆团的机制、岩浆的上升与传输、岩浆房内作用、岩浆侵位、岩浆喷发等。对岩浆过程的物理作用的研究，直接涉及岩浆的运动学与动力学，进而涉及一些地球动力学问题，因而有重要意义。流体力学是研究岩浆运动的理论基础。5 岩浆作用与岩浆岩对人类生活的影响生产力发展和社会进步的需求是推动学科发展的基本动力。研究地球的过去、现在和将来的地球科学，归根到底，是为了服务于人类社会对于利用资源、改善环境、减轻灾害的需求。岩浆岩岩石学毫无疑问也是如此。1 金属与非金属矿产与岩浆岩关系密切许多矿产直接产在特定的岩浆岩母岩中，如铬铁矿床、铜-镍矿床、铂族元素矿床、金刚石及其他一些宝玉石矿床等。很多岩浆岩或其蚀变产物本身就是重要的非金属材料。绝大多数热液矿床都直接或间接地与岩浆活动有关。因为岩浆活动推动壳-幔间物质和能量的交换，参与成矿流体的形成，驱动流体的循环，促进各圈层物质与能量的再分配，从而有利于有用元素的活化、萃取、迁移与富集。一个大的岩浆旋回的晚期，往往是极有利于成矿的时期。这已为大量事实所证明。2 岩浆岩研究对石油、天然气的寻找也有重要作用岩浆岩的研究有助于阐明油气盆地的地球动力学背景，估算盆地的扩张系数。岩浆活动对油气田成熟度有重要影响。岩浆岩尤其火山岩，本身也是一种重要的储层类型。白垩纪发生的与超级地幔柱有关的全球巨量火山喷发（“大火成省事件”），造成全球性黑色页岩缺氧事件，成为重要的油气形成时期。3 岩浆岩与水资源、土壤资源也有密切关系（略）4 岩浆活动带来的环境与灾害问题火山喷发向大气和海洋放出大量有害气体、烟尘、各种不同粒级的碎屑物及热量，对大气圈、水圈造成污染，影响海平面升降及海水温度，影响气候和生态。特别是巨大规模的、喷发柱达到平流层的火山爆发，对气候和生态的影响更是难以估量。巨大规模的火山喷发事件，被认为是生物群集绝灭的一个重要原因。在活火山集中的国家和地区，火山灾害对人类安全造成巨大威胁。对活火山及休眠火山进行监测，研究火山活动的规律，包括研究古火山对古环境的影响及古火山灾害发生的规律，对人类改善环境、减轻灾害非常重要。6 岩石学（含岩浆岩石学）的学科特点与发展现状岩石学是一门研究地球物质组成的学科，它是以观察和实验为基础的。这里讲的“观察”，包括仔细的野外地质观察和室内通过显微镜及各种分析测试手段对岩石及其组成矿物的物理和化学性质的细致研究。任何时候，都不要忽视获得尽可能准确、全面的野外与室内第一手资料。它是一切理论的基础。另一方面，理论的概括与飞跃，在岩石学研究中也非常重要。感性认识只能感知事物的外部联系（现象），理性认识才能揭示事物的内部联系（本质）。这是形成正确认识的两个相互联系、不可分割又不能相互代替的阶段。具有百年以上历史的岩石学，作为一门学科来说，早已越过了过去的单纯描述阶段，正在通过理论与实践的结合，逐步实现向理性认识阶段的飞跃。在此过程中，除了现代技术（现代分析测试技术、实验技术、空间技术）的推动外，不断发展中的化学、物理、数学、力学等基础学科理论向岩石学的渗透及由此产生的许多边缘学科与横断学科，起着极其重要的作用。参考文献邓晋福等岩石成因、构造环境与成矿作用北京：地质出版社邓晋福岩石相平衡及岩石成因武汉：中国地质大学出版社Best，MGIgneous and Metamorphic Petrology，Blackwell，NYWilson，MIgneous Petrogenesis：A Global Tectonic AChapman＆Hall：LondonNiu，YLGeneration and Evolution of Basaltic Magmas：Some Basic Concepts and a New view on the Origin of Mesozoic-Cenozoic Basaltic Volcanism in Eastern CGJOf China Universities，11，1，9～46Wyllie，PJ，and Ryabchikov，DVolatile components，magmas，and critical fluids in upwelling JPetrology，41，1195～1206Carmichael，ISE，Turner，FJand JVIgneous PMcGraw-Hill Company，New YorkIUGS火成岩分类学委员会火成岩分类命名（中译本，1991）北京：地质出版社Hugh RR岩石地球化学（1993版中译本）合肥：中国科技大学出版社Condie，KCPlate Tectonics and Crustal Evolution（4thEdition），Butterworth-Heinemann，OxfordFaure，GPrinciples of Isotope Geology，2ndedition，New York：WileyDepaolo，JDNeodymium Isotope Geochemistry：An ISpring-Verlag，New York郑永飞，陈江峰稳定同位素地球化学北京：科学出版社肖庆辉等花岗岩研究思维与方法北京：地质出版社赵海玲岩浆物理性质及流体动力学武汉：中国地质大学出版社

池际尚归国后，长期担任繁重的社会工作，但始终站在教学科研第一线，她的研究选题，一直处于当时的学科前沿，与地质科学的整体发展步伐完全相吻合，与矿产资源紧密结合，因此，学术上能取得突出成就。在构造岩石学、变质岩石学与流变学方面的成就及贡献　池际尚在这一领域的贡献集中表现在她在美国发表的4篇论文和1977年发表的《构造岩岩组分析入门》一文中。构造岩石学(StructuralPetrology)是构造地质学(StructuralGeology)与岩石学(Petrology)之间的一门交叉边缘学科，岩组分析(PetrofabricAnalysis)可看作构造岩石学的同义语，40年代，这一领域的学术代表在西方主要是BSander和ECloos，在前苏联有AAПолканов和ЕАЕлисеев。池际尚发表的《Wissahickon片岩与花岗岩化作用的构造岩石学》一文的最主要贡献有：改正了ECloos等人对S2定义为流劈理或轴面劈理的传统观点，论证了S2是沿着拖曳褶曲的皱纹细褶(crenulation)的一翼滑动和重结晶的结果；提供了一个范例，通过岩组分析，把变质作用、花岗岩化作用与区域构造形成演化史有机地结合起来；基于质量平衡原理对片岩的花岗岩化作用建立了两个精细的化学反应式；详细地划分了变形结构面SSSS4及其形成演化史，绘制了一张表现组构要素的构造图(structuremap)。这一论文是池际尚博士论文的核心部分，它不仅是那个时代的开创性研究成果，而且从现代构造地质学来看，亦是具有很高水平的论文。构造岩石学的研究虽然在50年代已达到相当高的水平，但遗憾的是，它仅限于岩石学家来研究，构造地质学家还未给予足够的重视，主要精力还用于研究宏观的变形构造。直至70年代构造地质学家才重视变形结构面SSSS4……的识别及其形成演化史的研究，称为构造序列分析，它已成为现代构造分析方法中的一个重要部分。像池际尚这样的表现组构要素的构造图在现代构造地质学研究成果中亦是不多见的，至今这种构造填图仍有重要的示范作用。另外3篇关于大理岩变形实验的论文，是她的博士后研究成果的一部分。由于池际尚在祖国解放后立即由美国返回北京，许多成果已没有可能整理成论文发表。岩石变形实验完全是一项开拓性的前沿研究。现代地球科学研究的前沿之一是岩石圈研究，它已从主要针对地表的研究走向深部的研究，岩石的流变学(Rheology)已成为研究岩石圈的一个重要方向，岩石变形实验已成为当前研究岩石圈流变学的最重要支柱之一。池际尚应邀于1977年发表的《构造岩岩组分析入门》论文正是在这种形势下写成的，同时池际尚还专门培养这一方向的硕士生、博士生、博士后，专门编写了详细的讲义，并亲自给研究生和教师、研究人员讲课，为中国构造岩石学与流变学的发展作出了贡献。岩石热力学研究是现代岩石学的重要支柱之一，第一步就是要建立化学反应式，池际尚在博士论文中建立的化学反应式及其方法至今仍有重要意义。 1950年起池际尚在清华大学讲授费德洛夫法和岩石学，在岩石学课中介绍了许多成因岩石学的新资料，如岩浆物化体系与结构解释、花岗岩化作用等。1952年在北京地质学院亲自讲授岩石学，并自编讲义。1961年青岛会议之后，她亲自抓构造地质、岩矿和古生物地层等3个理科教学计划的修订，成为地质系本科教育的蓝本。池际尚领导大家创建岩石学教学与研究系统，她总是首先走在第一线，完成一件工作后留给年轻人去继续，她又继续去创建另一项工作。例如，她对晶体光学与岩浆岩岩石学均进行示范教学，至今中国这方面的教材仍沿用池际尚当时授课的框架；她是周口店地质教学实习第一任队长，至今周口店一直是北京地址学院的一个重要的实习基地，侵入岩体的工作方法、岩浆分异与同化作用的野外识别、接触变质分带研究等都是她在这里教授给年轻教员的。费德洛夫旋转台在当时是一项十分先进的测试仪器，它对于提高矿物鉴定的精确度，了解固溶体矿物系列化学成分、矿物成分和光性特征之间的关系，有极大的实用意义和理论意义，可是当时许多教员都不会进行测试。池际尚亲自写讲义，亲自授课并带实习课，教研室仅有12台仪器，想学的教员多，只好分两班分别上课。这一新技术在后来的科学研究中，直至现今岩组分析工作中一直起着重要的作用。《岩浆岩岩石学》(1959年版)是中国第一本岩浆岩岩石学的教材，由池际尚主编并撰写的前言与第一章绪论对了解建国初期岩石学工作具有重要意义，其中有关岩石学发展史部分特别值得反复研读，池际尚所谈的3个问题：历史上，偏光显微镜的出现是岩石学发展史中一个大转折点，具有重大意义，但是几十年内，相当多的岩石学家过于偏爱显微镜，以致出现了脱离地质的纯显微镜描述的倾向，把岩石学引向了歧路，其中以罗森布施为代表，后来得到了“碎片”岩石学家的讽刺称号，池际尚特别写出这一点，在当时是要告诫年轻的地质工作者，不要只有岩石概念，而忽视岩体的概念，不去从地质体观点出发研究岩浆岩体和构成岩体的岩石，这一告诫至今仍具有现实意义，相当一部分年轻地质工作者已出现了类似“碎片岩石学”的只注重室内工作、忽视野外工作的偏向，这正是许多老年地质工作者所担忧的；强调岩石学工作要结合中国实际，为寻找矿产资源作出贡献，这对今天的岩石学工作者仍是十分重要的；池际尚指出了今后岩浆岩岩石学发展的几个方向，即地质研究方向、化学研究方向、矿物研究方向、物理化学和实验方向，以及工艺岩石学方向，并指出前3个方向仍处在积累资料阶段，尚需向区域岩石学方向发展，以进行更高阶段的理论综合。中国物理化学和实验方向的工作尚待开展，这一工作必须提到日程上来。池际尚的一生正是按照她所主张的“重视地质体”、“重视矿产资源”、“重视前沿研究”，言传身教地领导着大家从事岩石学的教学与研究工作，并由此创建了岩石学国家重点学科点。 60年代初池际尚领导专题科研队，开展对北京西山八达岭一带燕山期花岗岩的研究。这是一个大面积花岗岩的连续出露区，如何进行填图与研究，是当时国内外的一个难题。按传统惯例，把它作为一个均一的地质体处理（地质上称为“岩基”），在地质图上是一片红色。加之，当时在国内从事地质工作的主体是刚从学校毕业不久的青年，他们更不知道在这样的地区应如何进行填图与研究工作。池际尚带领大家在野外从如何识别和圈出单个侵入体开始，进行岩浆侵入期次的划分。明确提出“旋回、阶、期、次、岩体”五级划分的方案，进而建立了侵入岩标准序列。证明了“岩基”不是一个均一的地质体，而是一个由按一定规律依次侵入形成的“杂岩体”。在地质图上应从一片红色改变为多种颜色的小区镶嵌在一起具有时代、构造含义的构图。1962年在中国地质学会第32届年会上，池际尚宣读了《燕山西段南口花岗岩（主要涉及岩浆分异作用、风化作用和成矿专属性）》论文，提出了两个重要的概念，即同源岩浆系列与深部和就地岩浆分异同化作用，从理论高度解释了本区侵入岩多样性的原因，并讨论了花岗岩的成矿专属性，论文得到高度评价，并被地质学会推荐代表中国参加前苏联全苏岩石学会议，受到前苏联地质界的高度评价。这一开创性的研究不仅为当时国内花岗岩地区的填图与研究工作树立了范例，而且其学术思想在当时亦具国际领先水平。由于种种原因，池际尚没有时间把侵入岩标准序列的新概念及其他有关岩石成因的论述整理成文正式发表。她在未公开发表的内部报告中提出了关于侵入岩标准序列的新概念。这在白志民(1991年)等的《八达岭花岗杂岩》专著第7页中有一个极为简单的介绍。这种研究花岗岩的新思路，与当前国内、外盛行的由著名的英国地质学家WSPitcher教授提出的划分花岗岩体的单元和超单元的概念基本上是一致的。可见，池际尚关于侵入岩标准序列新概念的提出比WSPitcher教授要早十多年。在金伯利岩、钾镁煌斑岩与金刚石研究方面的成就及贡献　中国于1962年开始寻找原生金刚石矿，1965年中国地质工作者继贵州之后又在山东蒙阴找到了原生金刚石矿。为了指导全国金刚石找矿工作，地质部宋应副部长亲自委任池际尚去山东蒙阴组织并主持613科研队，开展多学科交叉研究，总结找矿标志与规律，同时举办培训班指导二十几个省市寻找金刚石。池际尚提出了“对比思想”，专门成立研究组进行国内外金伯利岩与金刚石对比工作；总结了金刚石伴生矿物的组合和特征，作为最重要的找矿标志；总结了控制金伯利岩与金刚石分布的地质构造特征；提出了中国金伯利岩的分类命名、填图单位及岩石特征，该分类命名方案一直延用至今，同时还提出了识别金伯利岩含金刚石性的T·A公式(T·A=TiO2+Al2O3+K2O+Na2O+P2O5，当T·A=4～6?5时为富矿；T·A=6?5～9?5时为较富的贫矿；T·A》9?5时基本无矿)。指出含矿金伯利岩的产状，除岩筒外，呈脉状产出的也可能含有高品位的金刚石，拓宽了找金刚石的远景范围。当年跟随池际尚在山东工作的年轻地质工作者，后来逐渐成为中国寻找金刚石的骨干队伍。随后在辽宁复县等地又发现了金伯利岩与金刚石。由于“文化大革命”十年动乱，该项研究中断，池际尚亦没有可能把这项研究的丰富成果整理成文，项目进行过程中虽曾写过的许多简报等，由于散失，难以寻找亦无法收集发表。70年代中期，国家开展第二轮金刚石找矿工作时，基于高温高压实验新成果与岩石物理化学的基本原理，池际尚又从金伯利岩岩浆不同的温压上升机制对保存金刚石与金刚石石墨化的制约，提出研究深部岩石圈的新思路以指导找矿。这是当今地球科学的前沿之一，亦是金刚石及其母岩成因的关键科学问题。池际尚学术思想的先进性以及对前沿研究的敏感性又一次放射出光芒。她提出的地幔及其与寻找金刚石的关系，在当时中国广大地质工作者中还是鲜为人知的。她在全国许多省区进行金伯利岩与金刚石找矿工作的现场进行考察指导，并利用多种会议讲述和宣传她的思想，为第二轮寻找金刚石的工作提供了理论指导。80年代中期，在澳大利亚发现了第二类含金刚石的母岩——钾镁煌斑岩。尽管此时她已近70高龄，她仍努力探索，在全国有关生产、科研、教学单位讲解这种新的金刚石母岩，结合中国实际指导寻找钾镁煌斑岩的工作。80年代后期先后在中国发现了钾镁煌斑岩，为寻找金刚石开辟了新远景。她直接领导下的科研集体完成了一系列重要成果，这些成果对新一轮全国寻找金刚石工作具有指导意义。其中，关于华北和全国金刚石的专著已于1996年正式出版并获地质矿产部科技成果二等奖。 70年代后期，板块构造理论日趋成熟，在地学领域产生了许多新思路和新学科生长点。国际地学界在完成了上地幔研究计划与地球动力学计划之后，80年代又转入探讨大陆岩石圈。中国在这方面落后了约20年。面对这种严峻形势，池际尚组织和领导科研集体，在结合国家经济建设需要的同时，瞄准上述学科领域的前沿，先后开展了许多大型课题研究，如中国东部新生代玄武岩与上地幔，西部三江与西藏特提斯造山带火山岩、花岗岩、蛇绿岩与成矿作用，下扬子中生代火山岩深部过程与盆地形成，华北、扬子与中国金伯利岩—钾镁煌斑岩与金刚石，华北含磷岩体岩石学与磷灰石矿床的构造岩浆控矿研究，华北中生代火山岩、花岗岩类与成矿作用，苏鲁含柯石英榴辉岩类与石榴石橄榄岩类的超高压变质作用等等。她要求大家的研究成果和测试数据要经得起检查，要求必须深入学科前沿去探索，要求每一项科研成果或论文要有新的认识。她以宽阔的胸怀，鼓励和支持她的助手和学生超越自己擅长的学科方向去开拓新领域，为他们创造脱颖而出的条件。池际尚一生坚持前沿研究与找矿事业结合，招收的研究生的专业方向一直是“岩浆岩与成矿”。《池际尚论文选集》中收入的《岩浆作用与岩浆岩概念》一文是池际尚当时对中国在岩浆岩研究方面的最新总结与展望。

游振东[中国地质大学(武汉)]一、引言1949年以前，中国变质岩石学的研究相对薄弱，即使有一些变质岩方面的著述，也是偏重于变质地层学方面的。但从一些早期研究，如1941年程裕淇《西康道孚附近之古生代晚期喷出岩及其变质》(中国地质学会志21卷1期)，1944年彭琪瑞与朱夏《西康富林附近之震旦纪前火山岩系及侵入岩》(中国地质学会志24，1～2期)，1945以后重要的研究工作，如1948年陈梦熊《甘肃中部皋兰系变质岩之初步观察》和宋叔和《甘肃皋兰杂岩之初步研究》(中国地质学会志28卷，2/4期)，明显看出当年变质岩石学研究与矿产勘查密切结合的趋势。另外，此一时期变质构造岩的研究也已经引入，例如，1946何作霖《山西五台结晶片岩之岩组研究及其在构造上之意义》王嘉荫《衡山花岗闪长岩中石英脉之岩组分析》(均见中国地质学会志26卷)，便是代表作。1949年以后，随着中华人民共和国的成立，百废待兴，变质岩石学也获得迅速发展的机遇。60年来完善了变质岩石学学科的建设，开拓了研究领域，深化了研究内容，提高了科学研究水平，促进了地质找矿事业的发展。本文试图对1949～2009年这60多年来变质岩石学的进展作一简要回顾。二、新中国成立初期(1949～1958)由于国家经济建设、国防工业发展的需要，中国变质岩石学紧密结合生产实际，得到蓬勃的发展。在铁矿找矿方面，李春昱、沈其韩等在鞍山的找矿勘探获得进展，《辽宁鞍山樱桃园至眼前山铁矿地质》专著于1958年由地质出版社出版，程裕淇等领导的对湖北大冶-鄂城等地的铁矿勘探综合形成了“对于勘探中国铁矿问题的初步意见”(1953，《地质学报》33卷2期)，黄懿、裴荣富等“论大冶式铁矿”(1957，《地质学报》37卷2期)。在铜矿方面，李希勣等“云南东川铜矿地质”(1953，《地质学报》33卷2期)，宋叔和“祁连山一带黄铁矿型铜矿的特征与成矿规律”(1955，学报35卷1期)，以及基于中条山铜矿的普查王植发表的“中条山式斑岩铜矿”(1957，学报37卷)等，都是很有影响的论文。随着研究工作的深入，一系列基础地质问题摆在面前：鞍山式条带状铁矿的成因，涉及华北前寒武纪发展的认识；大冶矽卡岩型铁矿，涉及矽卡岩成因及岩浆热液成矿；甘肃白银厂铜矿的勘探，引出细碧-角斑岩的发育与区域构造的认识问题。前寒武纪地质方面，王曰伦领导的五台山地质队，结合铁矿普查，对五台山五台系进行了较系统的研究，以该队名义提出“五台山五台纪地层的新见”(1952，学报32卷)，提供了五台山五台群地层剖面，对该区前寒武纪的认识刷新了Belly Willis等人“Research in China”一书对五台山的概略认识。大致与此同时，赵宗溥(1954)发表“中国前寒武纪地层问题”(学报，第34卷)。1956～1957马杏垣教授领导的北京地质学院师生对五台山进行了系统的1：5万地质调查，较全面研究了五台山的地质构造，并且厘定了该区的地质构造发展历史，为研究华北地区前寒武纪奠定了基础。三、发展时期(1958～1978)为了满足国家战略矿产资源发展的要求，1958年起，全国各省(自治区、直辖市)，除西藏之外，普遍开展了1：20万的区域地质测量和矿产普查工作，为全国地质矿产情况的了解奠定了基础。其中高校的地质院系师生贡献很大。以北京地质学院为例，马杏垣教授领导的湖北大队，池际尚教授领导的山东大队，赵鹏大教授领导的福建大队等，都做了大量的工作。以山东大队为例，1958年起与山东省地质厅合作组建山东区域地质测量第一大队，对山东西部泰安、新泰等8幅开展1：20万区域地质测量，1959年开始向西扩大至肥城、济宁，向东扩至掖县、日照、胶南共14幅。1961年有8幅通过部级验收。通过多年的工作，对泰山群进行了详细研究，从中识别出新泰雁领关组和山草峪火山沉积变质岩系，揭示了胶东与鲁西在地质结构上的明显差异。在鲁西，寒武系之下还有一层晚前寒武纪的土门组，不整合于泰山群变质基底之上，这就深化了对郯庐断裂的认识，指出沂沭断裂带的存在。这些实际资料成为日后研究山东省区域地质的基础。在北京地区，陈光远、王仁民研究了密云铁矿成因。王仁民等在前人研究基础上发现了密云群麻粒岩中的多相变质作用，有关论文于1963年11月在北京地质学院召开的中国第一届矿物岩石地球化学专业学术会议上宣读，该会议论文集 1964年出版。与此同时，在董申保教授领导下，长春地质学院师生对东北和胶东地区也进行了详细的研究，提出变质建造的概念，强调混合演化作用及其与成矿的关系，深入论述花岗岩的成因等，培养了一批年轻的地质学家和矿床地质学家。1964贺同兴等合作编写的《变质岩石学》作为高等学校试用教材出版，在国内使用甚广。20世纪60年代在程裕淇、王曰伦的领导下，首次对中国前寒武纪地层进行了总结性研究，编制出1：300万中国前寒武纪地质图及矿产图，1963年以程裕淇为首编纂的《变质岩的一些基本问题和工作方法》出版，成为变质岩发育区研究工作的指南。四、改革开放(1979～2009)改革开放的新形势，给中国科技界带来了春天，地质行业也不例外。大家奋起赶超世界先进水平。1986年董申保、沈其韩院士主编的1：400万《中国变质地质图》问世，总结了我国各地区各时代变质岩的分布，系统总结了中国变质作用及其演化。该成果反映了我国变质地质研究的新水平，具里程碑意义，引起国内外地质界的关注。由于同位素年代学技术的发展，过去有争议的岩群，都获得更准确的定年。在鞍山和冀东的一些老变质岩发育区，相继借助锆石U-Pb法获得35亿年以上的变质年龄，为早前寒武纪古陆核的存在，提供了信息。超高压变质作用研究的兴起，拓宽了变质岩石学研究的领域，使人们认识到变质压力大于5GPa的条件下岩石的变质作用，很好地揭示了岩石从地表俯冲到地幔深度而后迅速折返的过程。20世纪80年代中期以来，我国的大别-苏鲁成为国际上研究超高压变质的热点之一。1995年夏，国际榴辉岩野外工作会议在大别山召开。1998年国际科学钻探计划在青岛召开学术会议，为中国实施大陆科学钻探工程选址。在以许志琴院士为首的科学团队努力下，2001年6月25日在江苏连云港东海县“科钻一井”开钻，历时5年，钻井深度5185m，是全球大陆科学钻探中深度最大的全取心钻井，钻孔的岩石资料以及伴随的地球化学、地球物理等全套资料已陆续发表。近年来超高压变质研究正向着深度和广度两方面迈进，在深度上，联系到碰撞造山作用，认识到板块俯冲的深度可以到达地幔200km(Ye et ，2000)；在广度上，超高压研究重点有西移的趋势。张立飞等在天山的超高压变质带的系统工作，利用白云石变成菱镁矿+文石的反应推断大陆沉积物深俯冲150km，提出变质禁区的新认识，有广泛的国际影响。在变质岩成因方面，我国学者也有突出表现。吴春明博士近年来所进行的关于变质作用温压计的新探索，特别是泥质岩变质压力计方面的成果，已被国际权威教科书(Kurt Bucher ＆ Rodney Grapes，2011，Petrogenesis of Metamorphic Rocks(8thed)，Springer)所引用。超高压变质是一种极端条件下的变质作用。这几年国内集中注意了超高压变质，超高温变质却少有报道。所谓超高温是指变质温度高达850℃以上，以出现假蓝宝石、大隅石、刚玉等高温矿物为特征。国内过去曾报道东北麻山群出现一例，后来湖北黄陵背斜也有过报道，值得进一步发掘，应在现有高温麻粒岩-孔兹岩发育区中详细追索。撞击变质作用也是一种极端条件下的变质作用，是地外天体陨击地球所引发的瞬时高温和动态高压所导致的变质作用。世界上目前已经确定的陨石坑大致170多个，我国学者经过数十年努力，目前已经确认的陨石坑有两个：一是海南白沙，王道经于1992年发现，陨击作用发生于距今70万年前，坑径3800m；另一是辽宁岫岩，陈鸣于2007年报道，陨击作用年龄距今5万年，坑径1800m。后在陨石坑中心实施科学钻探，终孔深度307m，获得比较系统的地层、地质和岩石学资料，可供进一步研究。混合岩化作用是大陆地壳岩石在深部高温部分熔融的产物，是一种介于岩浆作用与变质作用之间的变质作用，因而也是一种极端的变质作用。以往在解释混合岩化现象时往往注意其交代作用的形迹，以致交代成因说一度盛行。挽近期的地质岩石学研究主张熔融作用是混合岩化的主要机制(Sawyer and Brown，2008)。这一点已经被许多混合岩的包体中出现熔体残余以及花岗岩熔融实验所证实。但是，部分熔融的天然标本则尚未见报道。2004年意大利 Bernado Cesare 在西班牙东南的新近纪火山岩省(Neogene Volcanic Province，NVP)的英安岩成分火山喷发岩石中发现了变质沉积岩的包体，具无石英矿物组合：石榴子石+斜长石+黑云母+矽线石+石墨+玻璃质±堇青石±钾长石±尖晶石，据包体岩石化学成分[大约 SiO244%，Al2O331%，FeO(全铁)10%]应用温压计求得平衡温度为850℃±50℃，压力为(5～7)×108Pa，相当于麻粒岩相。所以该岩石原岩应是炭质泥质岩经深熔作用抽提了40%～60%(wB)的花岗岩，并被基性岩浆混染，成为英安岩成分。作为部分熔融产物的玻璃质出现在石榴子石变斑晶的核部，亦可出现在黑云母边缘受到溶蚀的部分甚至出现于岩石内一些强干性组分两侧的压力影中或沿面理分布，说明玻璃质形成于岩石发生深变质阶段，是麻粒岩相变质阶段部分熔融的产物，纯因火山喷发将其带到地表迅速淬火冷却遂成玻璃态出现。以上的发现，加深了对岩石深熔作用的理解。联系“十二五”规划，为了满足国家经济建设和人民生活的需要，对矿产资源提出了更高的要求。温总理于(2011年9年2日)在地质矿产部视察工作时指出：地质勘查是技术密集型，需要科技进步来推动，开展基础和前沿的研究，要加强成矿理论、找矿方法研究和开展技术革新。结合当前地质科技发展现状，今后地质科学研究应当更加结合实际。变质岩与多种矿产资源，包括金属、非金属，都有密切的联系。仅以与极低级变质(very low grade metamorphism)有关的成岩作用(diagenesis)与近变质作用(anchimeta-morphism)的划分来说，这一技术对于在泥岩、页岩中选定合适的核废料放置区段，以利环境保护，就起很大作用，它还可以决定碳氢能源资源的配置。利用X射线粉晶衍射，系统测定沉积岩中伊利石结晶度，可以构绘油气田的远景，是一项很有应用前景的技术，一些生产部门正在进行中。对于变质岩石本身，在变质共生分析方面，运用拓扑学原理提高变质岩成因分析的水平，是一项理论水平很高的工作，应用面很广，目前从事此项研究的人还不多，有待推广和提高。我们期待未来十年变质岩石学各方面将会有更加辉煌的成果。参考文献[1]沈其韩著作目录岩石学报，2011，27(4)：1246～1252[2]王仁民等古岩求索录北京：地震出版社，2009，2～15[3]游振东五十年来的中国变质岩石学见：王鸿祯主编中国地质科学五十年武汉：中国地质大学出版社，1999，144～152[4]Sawyer E Wand Brown MWorking with Migmatites Short Course Series V 38 QMineralogical Association of Canada，2008，37～55[5]Bucher K，Grapes RPetrogenesis of Metamorphic Rocks Heidelberg Spinger：2011，118，182[6]游振东，刘嵘陨石撞击作用研究现状与前景地质力学学报，2008，24(1)：22～32[7]Frey M and Robinson DLow-Grade Metamorphism Blackwell Science，1999，9