变质岩2015-6.pptx

第6章 接触变质作用及岩石,1 接触变质作用的定义2 接触变质相及矿物组合3 主要的接触变质岩类型,接触变质作用是伴随岩浆作用而发生的一种局部变质现象，是岩浆侵入体周围的岩石受侵入体所散发的热和挥发份的影响而发生的变质作用这类变质作用以低压为特征，压力一般不超过0.20.3GPa根据变质作用方式和影响因素可进一步分为热接触变质作用和接触交代变质作用两类，代表性岩石分别为角岩(Hornfels)和矽卡岩(Skarn)1 接触变质作用的定义,热接触变质作用以高的地热梯度为特征，温度范围大致为300800，有时达到1000而压力很低，为0.020.3GPa热接触变质岩石的特征矿物为红柱石、堇青石、夕线石和硅灰石等低压矿物，有时出现铁铝石榴石和十字石等热接触变质岩石一般呈块状构造，不显定向性，甚至云母和角闪石等片、柱状矿物也无定向斑状变晶结构、角岩结构和花岗变晶结构，浅变质者常见变余组构接触变质晕 (Contact aureole),接触变质晕也称为接触变质带，指岩浆侵入体围岩中的接触变质程度围绕侵入体为中心在空间上有规律地变化Figure 29-2. A portion of the Alta aureole in Little Cottonwood Canyon, SE of Salt Lake City, UT, where talc, tremolite, forsterite, and periclase isograds were mapped in metacarbonates by Moore and Kerrick (1976) Amer. J. Sci., 276, 502-524. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.,北京房山周口店燕山期花岗闪长岩体，直径约7.5km，侵入于震旦二叠纪地层（泥质岩和碳酸盐岩）中，发育典型的接触变质晕，由外向内划分为：黑云母带距离岩体约1km；红柱石带千枚岩和片岩中出现空晶石或红柱石，大理岩中白云石仍稳定；铁铝石榴石、十字石带片岩和角岩中出现十字石和铁铝石榴石，大理岩中出现透闪石；夕线石带最靠近岩体，变质泥质岩中出现夕线石和钾长石，大理岩中出现镁橄榄石和透辉石。

1）岩浆岩体的成分：中酸性侵入体的热量不如基性辉长岩2）岩浆岩体侵位的深度：中深成岩浆侵入体侵位深度较大，冷却速度缓慢，故接触变质晕较宽；而浅成和喷出岩体只能形成高温而狭窄的接触晕3）侵入体的体积：侵入体的体积愈大，其热容量愈大围岩最高温度的保持时间与侵入体厚度的平方成正比4）围岩的成分和性质：泥质岩和碳酸盐岩对温度的变化 比较敏感，导热性亦好，所以容易形成较宽的接触晕；而长英质和基性围岩则变质晕较窄5）接触面的陡缓及其与围岩走向间的关系：接触面平缓的部位接触晕较宽，同时沿着围岩走向的方向上接触晕较宽影响接触变质晕的因素：,(300-400oC, 0.1-0.4GPa)1、泥质岩石: 1) Bi+Ms+Q (斑点板岩) 2) And+Bi+Ms+Q 2、碳酸盐岩:i:纯石灰岩：大理岩 ii: 硅质白云质灰岩： 3) Tc+CcQ (滑石大理岩) 4) Tc+Dol+Cc 5) Tr+Dol+Cc (透闪石大理岩)3、镁铁质岩石：Ab+Ep+Act+Chl (钠长绿泥石片岩),2 主要的接触变质相,（1）钠长绿帘角岩相 (Ab-Ep Hornfels),Talc (滑石), Mg3Si4O10(OH)2Tremolite (透闪石), Ca2Mg5Si8O22(OH, F)2,硅质白云质灰岩,(400650，0.1-0.3GPa)1. 泥质岩石： 1) And+St+Pl+Q (红柱石角岩) 2) Crd+St+Pl+Q (堇青石十字石角岩) 3) Crd+Bi+Pl+Q (堇青石角岩) 2. 碳酸盐岩： i:纯石灰岩： 大理岩 ii:不纯灰岩： 泥灰岩类： 4) Di+Grs+Pl (透辉石钙铝榴石角岩) 5) Di+Grs+Cc (透辉石钙铝榴石大理岩) 硅质白云质灰岩： 6) Di+Cc+Q (透辉石大理岩) 7) Di+Fo+Cc (透辉石橄榄石大理岩) 8) Fo+Cc (橄榄石大理岩)3. 镁铁质岩石：9) Hb+Pl (普通角闪石角岩) 10) Hb+Di+Pl (透辉石普通角闪石角岩),（2）普通角闪石角岩相 (Hornblende Hornfels),温度为650800，压力不超过0.2GPa。

1、泥质岩石1) And+Crd+Kfs+Q 2) And+Crd+Kfs+Pl+Q 3) Crd+Kfs+Pl+Q 4) Hy+Crd+Kfs+Pl+Q正长石角岩2、碳酸盐岩 泥灰岩： 5) Grs+Di+Pl 6) Di+Grs 7) Di+Grs+Wo 钙硅酸盐角岩,白云质灰岩： 8) Di+Wo+Cc 9) Di+Fo+Cc 10) Fo+Per(方镁石)+Cc 大理岩3、镁铁质岩石 11) Hy+Pl 12) Di+Pl 13) Hy+Di+Pl 斜长辉石角岩,（3）辉石角岩相 (Pyroxene Hornfels),（4）透长岩相 (Sanidinite Hornfels) 高热变质作用的产物，一般的接触变质晕中不出现，主要见于火山熔岩的捕虏体或接触带变质白云质灰岩中出现黄长石、钙镁橄榄石、斜硅钙石、灰硅钙石和镁蔷薇辉石等泥质和长英质岩石中出现堇青石、夕线石、莫来石、透长石、鳞石英和高温斜长石等温度极高，约800-1100，压力极低，0.02-0.08GPa由于高温淬火，往往化学不平衡，可以出现玻璃3 主要的接触变质岩类型,1. 斑点板岩斑点板岩为泥质岩石在浅变质（钠长绿帘角岩相）条件下的产物，为隐晶质，肉眼可见斑点构造。

常有变余层理构造，镜下见变余泥质结构，重结晶程度弱原来的粘土矿物可部分地保留下来，并和绢云母、绿泥石等一起，呈微弱的条带状分布典型的斑点是显微隐晶质的，矿物难以辨认一般由碳质及雏晶状态的红柱石、堇青石、绢云母和绿泥石等微小集合体构成斑点板岩-角岩-接触片(麻)岩-大理岩,2. 角岩角岩是接触变质作用特有而且常见的岩石，肉眼下一般为致密均匀的块状构造，典型的角岩甚至连云母也不显定向斑状变晶结构、角岩结构或者花岗变晶结构等角岩类型主要包括： (1) 泥质角岩 (2) 长英质角岩 (3) 基性角岩,（1）泥质角岩在中低级变质 (为钠长绿帘角岩相/普通角闪石角岩相)，由石英、白云母、黑云母等组成，呈暗色，经常含有较多的碳质红柱石和堇青石等特征变质矿物多呈变斑晶产出可定名为红柱石角岩和堇青石角岩等变质作用温度越过白云母石英红柱石钾长石水反应线，进入辉石角岩相时，堇青石和红柱石/夕线石等可以和钾长石（通常为正长石）共生有石英存在时，白云母不稳定，而红褐色的黑云母仍然是常见矿物在含镁较高的原岩中，形成紫苏辉石堇青石正长石角岩 当压力稍高或原岩中FeO较高时，经常有黑云母取代堇青石，也可以出现铁铝榴石。

当原岩高度富铝，以致SiO2不足时，出现刚玉、尖晶石等，形成刚玉红柱石正长石角岩，尖晶石堇青石正长石角岩等红柱石角岩,堇青石角岩,Progressive thermal metamorphism of slate.,Original slate texture- already low-grade regional metamorphism.,钠长绿帘角岩相,Progressive thermal metamorphism of slate. From Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco.,CoarserRandom (isotropic) fabricsLow-P minerals- And + Crd (pelite mineralogy very sensitive to P and T) Poikiloblasts are common,普通角闪石角岩相,Progressive thermal metamorphism of slate. From Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco.,Higher T - coarser grains and less porphyroblastic,Ms is not stable！,辉石角岩相,（2）长英质角岩一般由石英、钾长石、斜长石和云母等组成，这类岩石由于K2O过剩，在钠长绿帘角岩相和普通角闪石角岩相中不出现红柱石和堇青石等富铝矿物。

但在辉石角岩相中可出现少量的富铝矿物与钾长石共生，矿物组合与富铝的泥质角岩相同，只能从矿物含量上加以区分3）基性角岩随变质程度由低向高可出现：钠长石绿帘石阳起石绿泥石石英黑云母(钠长绿帘角岩相)斜长石普通角闪石黑云母透辉石石英(普通角闪石角岩相)斜长石透辉石紫苏辉石石英普通角闪石(辉石角岩相)随着变质程度增高，斜长石中An组分增多Progressive thermal metamorphism of a diabase (coarse basalt). From Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco.,钠长绿帘角岩相,Progressive thermal metamorphism of a diabase (coarse basalt). From Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco.,钠长绿帘角岩相,Progressive thermal metamorphism of a diabase (coarse basalt). From Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco.,普通角闪石角岩相,Progressive thermal metamorphism of a diabase (coarse basalt). From Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco.,辉石角岩相,3. 接触片岩和片麻岩,由于岩体强力侵位，挤开围岩，引起围岩变形，或者热接触变质岩继承原来的定向组构，而形成结晶片理。

这种由接触变质作用形成的具有片状和片麻状构造的岩石称为接触片岩和片麻岩除了发育结晶片理外，接触片岩和片麻岩的结构和矿物组成与角岩相同接触片岩：一般为普通角闪石角岩相泥质岩中主要变质矿物为白云母、黑云母、石英及长石等，特征变质矿物可出现红柱石、堇青石、铁铝榴石、十字石等特征变质矿物多呈变斑晶产出，基质为粒状鳞片或鳞片粒状变晶结构，片状构造定名原则：特征变质矿物云母的种类（接触）片岩如：红柱石黑云母接触片岩等接触片麻岩：一般为辉石角岩相在泥质系列中，其主要变质矿物为石英、钾长石、斜长石和黑云母等，特征变质矿物出现红柱石、堇青石、夕线石、铁铝榴石等斑状变晶结构，基质为鳞片粒状变晶结构，片麻状构造定名原则：特征变质矿物主要片柱状矿物长石种类（接触）片麻岩如：红柱石夕线石黑云母钾长接触片麻岩大理岩是由碳酸盐类原岩变质形成的岩石随着变质条件和原岩成分的变化，接触变质带中出现不同的大理岩类：,4. 大理岩,金云母-橄榄石-透辉石大理岩,透辉石+钙铝榴石+方解石,硅质白云质灰岩的变质作用,Tlc:。