变质岩复习资料.docx

变质岩复习资料1. 变质作用和变质岩的概念变质作用由于地球内动力作用，原始条件发生改变，已形成的岩石（原岩）为了适应新的环境在基本保持固态的情 况下发生结构、构造和矿物成分的变化和调整，甚至局部发生部分熔融从原始岩石到形成新的岩石类型 所发生的一系列变化过程统称为变质作用变质岩变质岩是指原有的岩石由变质作用形成的具有新的矿物组合和结构构造的岩石2. 变质作用控制因素？温度的作用、来源、在变质作用过程中的范围温度、压力、流体温度的作用：a）促进重结晶b）促使化学反应的发生c）导致一定程度的部分熔融 温度的来源：a）地热增温b）放射性衰变c）机械能转变d）岩浆侵入或上地幔热流活动—般变质作用的温度范围为150〜900°C（从成岩作用温度到部分熔融温度）3. 压力的分类及定义，压力对变质反应的影响，构造超压压力分为静压力和定向压力1） 静压力：A负荷压力：是指岩石在地壳一定深度所承受的上覆岩层的重力，是一种均向性的静压力 作用：a）使吸热变质反应的温度升高b）产生高压矿物组合B流体压力：变质作用过程中，岩石系统常存在少量流体相，其所具内压称为流体压力Pf匹Pi作用：控制反应平衡，是控制脱水和脱碳酸盐化等变质反应的主要因素2） 定向压力/应力：（应力）当物体遭受定向外力作用，其内部就会产生一种抵抗力，称为应力。

只在固态 岩石中起作用）三个基本类型：张性、压性、剪切作用：影响结构、构造，增加变质反应和重结晶作用速度，但不影响平衡矿物对 构造超压：是应力的垂直分压，作用相同于负荷压，即为超出正常负荷压的那部分静压力4. 流体的成分、含量及变化规律，来源和作用流体的成分：H2O, CO2, CH4, S, N2, HC1, HF...流体含量：一般总量不超过1-2% （气液变质作用中流体含量更丰富）变化规律：变质程度增加时，总体上流体是减小的，h2o/co2比值减小来源：1）继承原岩2）岩浆侵入和地幔去气作用3）大气降水进入地下再循环4）原有含挥发矿物的分解 作用：1）控制反应2）携带活动组分导致交代作用3）提高反应速率4）降低熔融温度5. 变质作用方式及含义，以及各种变质作用发生的控制因素1） 重结晶作用（recrystallization）：在变质作用过程中原岩基本保持固态条件下的矿物结晶作用称为重结晶 作用，狭义的重结晶作用不包括新矿物的形成控制因素：a）原岩的矿物组分及结构构造b）变质条件（流体、温度和压力）2） 变质结晶作用（neocrystallization）和变质反应（metamorphic reaction）:变质结晶作用是指在变质作用的温度压力范围内，在原岩基本保持固态条件下，新矿物相的形成过程，同 时必有相应的原有矿物趋于消失。

变质反应是变质作用过程中形成新矿物的化学反应变质反应的主要特点是，有关反应是在岩石基本上保 持固态条件下进行的，而且新矿物的形成和原有矿物的分解同时发生控制因素：a）原岩的矿物组分及结构构造b）变质条件（流体、温度和压力）3） 变质分异作用（metamorphic differentiation）：成分和结构构造比较均匀的岩石变质时，在不发生部分熔融 或交代作用的情况下，由于温度、压力、应力和流体等的影响，使岩石中某些组分发生迁移聚集和重新组 合，形成成分和结构构造不均匀的变质岩，这种变化称为变质分异作用控制因素：应力，流体，矿物结晶力大小4） 交代作用（metasomatism）：开放系统中岩石总化学成分发生改变的变质作用，主要表现在接触交代作用 过程中变质过程中，围岩与侵入体发生物质交换，代入某些新的化学组分，代出一些原有的化学组分， 从而使岩石的化学组成和矿物组成发生变化，形成新岩石在这一过程中岩石成分发生显著变化，新矿物 大量产生控制因素：流体5） 变形与碎裂作用（deformation and cataclasis）岩石受应力超过弹性限度时出现塑性变形当其所受应力超过一定限度，出现碎裂现象。

控制因素：应力，静压力，岩石本身机械强度6. 变质作用类型；区域、接触、气液、动力（断裂）、埋深、洋底；各种变质作用类型的主要变质作用因素和变质作用方式1） 区域变质作用因素：温度、压力、流体；方式一一重结晶（主要）、变形、交代2） 接触变质作用因素：温度；方式：重结晶和变质结晶3） 气液变质作用因素：流体；方式：交代4） 动力变质作用因素：压力；方式：变形、碎裂5） 埋深变质作用因素：温度；方式：重结晶6） 洋底变质作用因素：温度、流体；方式：重结晶、交代7. 正变质岩、副变质岩、进变质、退变质正变质岩：原岩是火成岩，经过后期变质作用形成的变质岩称为正变质岩副变质岩：原岩是沉积岩，经过后期变质作用形成的变质岩称为副变质岩进变质：因变质程度增加引起的矿物组合的变化；在很多情况下，低温条件下下形成的矿物呈不稳定残留 形式被保留，被较晚形成的矿物包裹退变质：较高级的变质作用被较低级的变质作用所改造，高温矿物组合为低温矿物组合所代替8. 影响脆性或韧性变形的因素：温度、压力；韧性变形的三阶段，不同矿物韧性变形相对难易（强弱）温度增高将使岩石由脆性向韧性转变；压力越大，脆性或韧性变形的强度越大； 韧性变形的三阶段：1） 滑移：位错、晶格位移或粒间滑移，造成晶格变形；2） 恢复：在应变能的作用下，通过位错攀移、空间迁移，使畸变的晶格向无变形的正常晶格排列的状态恢 复；3） 重结晶：形成新的更小的无（或低）应变颗粒。

韧性变形难易：长英质矿物最易，然后石榴子石，辉石更难9•变质岩的基本特征（结构构造、矿物成分、化学成分），它们受什么因素控制（原岩特征）（一）结构：1. 变余结构：被残留下来的原岩的结构2. 变晶结构：在变质作用中新形成的结构1） 根据颗粒的绝对大小分为粗粒变晶结构、中粒变晶结构、细粒变晶结构和显微变晶结构；2） 根据颗粒的形态或结晶习性分为粒状变晶结构、鳞片变晶结构、柱状变晶结构和纤维变晶结构；3） 根据颗粒相对大小分为等粒粒状变晶结构、不等粒粒状变晶结构和斑状变晶结构；4） 根据颗粒间相互关系分为包含变晶结构、次变边结构、筛状变晶结构、残缕结构和旋转（雪团）结构 等变晶系：变质岩中将结晶矿物按结晶力（矿物自形程度）从大到小排列的一个变质矿物序列 角岩结构：显微一细粒等粒粒状变晶结构，由接触变质作用形成，是接触变质岩中常见的结构斑状变晶结构：是泥质岩中常见的结构特征形成斑状变晶结构的机制：决定于矿物的成核速率和生 长速率的关系，慢的成核速率和快的生长速率形成大的斑晶3. 交代结构：描述新生矿物与被交代的原有矿物间的相互关系，在流体丰富的变质作用中发育包括交代 残留结构、交代假象结构、交代蠕英结构、交代净边结构、交代条纹结构和交代斑状结构。

4•变形与碎裂结构1） 脆性变形：刚性岩石当所受的应力超过它们的弹性强度，岩石就会发生机械运动，包括碎裂、位移、 旋转和研磨等2） 韧性变形：当岩石所受的应力超过它们的塑变强度，岩石就会发生塑（韧）性变形（三个阶段：滑移、 恢复、重结晶）碎裂结构包括：碎裂结构、碎斑结构、碎粒结构、碎粉结构糜棱结构包括：初（粗）糜棱结构、糜棱结构、超糜棱结构二） 构造1. 变成构造，变质过程中所形成的构造劈理：细小鳞片状矿物近于平行排列，构成密集面理，易剥离为渗透性构造板状构造：具平直密集的劈理，劈理面常整齐而光滑，但原岩组分基本没有重结晶，新生矿物数量很少； 为渗透性的千枚状构造：岩石中小片状矿物已初步具有定向排列，但重结晶程度不高，矿物颗粒肉眼还不能分辨，仅 在片理面上见有强烈的丝绢光泽，为渗透性的片状构造：主要由云母、角闪石类等片柱状矿物和部分粒状矿物所组成，它们平行排列所构成的面称片 理面，为渗透性的片麻状构造：岩石中主要为粒状矿物，同时伴随着有部分成定向排列的片状或柱状矿物，后者在前者中 成断续分布，渗透性的-非渗透性的条带状构造：一般由浅色的花岗质成分组成，基本上与基体的片理平行分布，为非渗透性的眼球状构造：渗透性的-非渗透性的块状构造：岩石中矿物成分和结构都很均匀，没有定向排列，不出现方向性构造2. 变余构造，一般指变质岩中仍保留的原岩构造特征3. 混合岩构造，长英质相对富集的新生脉体和富铁镁质的原岩残留的基体组成（三） 矿物成分变质岩特有矿物的特征原岩沉积岩的中高温变质相，如：红柱石，矽线石，蓝晶石，十字石，假蓝宝石原岩火成岩的中低温变质相，如：葡萄石，绿纤石，绿泥石，阳起石，沸石高压（或低dT/dP比值）变质矿物，如：蓝闪石，硬柱石，硬玉，红帘石，黑硬绿泥石，硬绿泥石 控制因素：原岩化学组成变化大，决定变质矿物能否出现（内因）变质作用温压范围大，控制变质矿物是否出现（外因）（四） 化学成分根据火成岩和沉积岩中普通的岩石类型综合成六种化学组合1. 超镁铁系列（非常高的Mg，Fe，Ni，Cr含量）2. 镁铁质系列（高Fe，Mg，Ca）3. 泥质岩（富铝）系列（富Al, K, Si）4. 碳酸盐系列（富Ca, Mg, CO2）5. 长英质系列（高Si, Na, K, Al）6. 硅质（富硅）系列（大部分为SiO2）控制因素：原岩化学成分，变质作用方式（等化学变质/异化学变质）10. （不确定）正副变质岩的化学特征、等化学系（列）、等物理系（列）SiO2:正变质岩为34-80%,副变质岩为0-95%；Al2O3:正变质岩为＜40%，副变质岩从四分之一到90%以上；Fe2O3和FeO：正变质岩一般＜15%；副变质岩可高达30%以上；MnO：正变质岩含量很低，＜2% ；副变质岩可高达20%以上；CaO：正变质岩一般不超过23%；副变质岩可咼达50%以上；K2O/Na2O：正变质岩通常＜1%，副变质岩几乎总是＞1%，达到2-3%； 卩2。

5:正变质岩通常＜3%，副变质岩可达16%，甚至超过40%等化学系（列）：具有同一原始化学成分的所有岩石，其中矿物共生组合的不同是由变质作用类型和强度所 决定的；等物理系（列）：同一变质条件下形成的所有岩石，矿物共生组合的不同是由原岩的化学组成决定的11. 特征变质矿物、贯通矿物特征变质矿物：形成温压条件窄，能灵敏地反映外界条件变化，并能较好地指示原岩化学成分特征的变质 矿物贯通矿物：对温压变化不敏感，能在很大的P-T范围内稳定的变质矿物12. 某些变质矿物的成分特点及形成条件：云母类Ser绢云母：富铝、钾矿物低级变质Chl叶绿泥石：富铝铁镁低级变质Ms白云母：富铝钾矿物低级变质或普通环境Bt黑云母：富铝镁铁普通环境或低级变质富Al矿物And红柱石：富铝矿物 低压中温，中级变质 Sill矽线石：富铝矿物高级变质高温低中压 Ky蓝晶石：富铝矿物中温中高压Grt:Alm铁铝榴石 富铁铝 中级变质Pyr镁铝榴石富镁铝高级变质和高压变质 St十字石：富铝镁铁中级变质Ctd硬绿泥石：富铝镁铁低级变质Cord堇青石：富铝镁铁高级变质富Ca矿物Wo硅灰石：富钙矿物高级变质Act阳起石：富钙矿物中低温变质相低级变质Tr透闪石：富钙矿物中温中级变质Di透辉石：富钙矿物咼温咼级变质Scap方柱石：富钙矿物咼温咼级变质Gro钙铝榴石：富钙矿物中级变质And钙铁榴石：富钙矿物 中级变质Ves符山石：富钙矿物中级变质Ep-Zo绿帘-黝帘石：富钙矿物中温低级变质Law硬柱石：富钙矿物高压变质Ar文石富钙矿物高压低温Ze沸石：富钙矿物极低温低级。