变质岩石学：第07-08讲 混合岩与动力变质岩.ppt

第七讲 混合岩化作用与混合岩n概述n 混合岩的基本特征n分类命名n混合岩强度带及其划分n成因第一节 概述概念 地质产状、影响因素和一般特征混合岩化带岩石特征1、概念 在区域变质或接触变质作用中，当温度进一步上升和流体在区域变质或接触变质作用中，当温度进一步上升和流体加入时，可使这些区域变质或接触变质岩中的低熔组分发加入时，可使这些区域变质或接触变质岩中的低熔组分发生部分熔融，或者伴随交代作用而形成了酸性硅酸盐熔体，生部分熔融，或者伴随交代作用而形成了酸性硅酸盐熔体，在后来的冷凝过程中结晶为以在后来的冷凝过程中结晶为以长石长石+ +石英石英为主体的新的矿为主体的新的矿物相这些新的矿物相与残留的或未发生重熔的那部分变物相这些新的矿物相与残留的或未发生重熔的那部分变质岩以不同方式混合在一起，形成形态和成分各异，外貌质岩以不同方式混合在一起，形成形态和成分各异，外貌上兼具岩浆岩与变质岩特征的岩石，称为上兼具岩浆岩与变质岩特征的岩石，称为混合岩混合岩形成混合岩的地质过程之总和称混合岩的地质过程之总和称混合岩化作用合岩化作用混合岩化作用是混合岩化作用是介于岩浆作用与变质作用之间的一种地质作用与造岩作用，介于岩浆作用与变质作用之间的一种地质作用与造岩作用，又称又称超变质作用超变质作用。

2、地质产状与影响因素产状：产状：与区域变质岩共生，产在前寒武纪结晶地盾，造与区域变质岩共生，产在前寒武纪结晶地盾，造山带的根部，面积大，具有区域性，因为是在区山带的根部，面积大，具有区域性，因为是在区域变质作用基础上发展的，故称区域混合岩作用；域变质作用基础上发展的，故称区域混合岩作用；大型侵入体接触变质晕内带内大型侵入体接触变质晕内带内——边缘混合岩化边缘混合岩化作用；作用；影响因素：影响因素：T，流体，多发育在低，流体，多发育在低P/T和中和中P/T型型区域变质岩中，中区域变质岩中，中-高级变质的角闪岩相或普通角高级变质的角闪岩相或普通角闪岩角岩相岩石中常见，高闪岩角岩相岩石中常见，高P/T型区域变质岩罕见型区域变质岩罕见混合岩化强度分带：常呈穹窿状混合岩化强度分带：常呈穹窿状混合岩化强度分带：常呈穹窿状混合岩化强度分带：常呈穹窿状岩石组成：岩石组成：岩石组成：岩石组成：基体和脉体；古成体和新成体；或基体和脉体；古成体和新成体；或基体和脉体；古成体和新成体；或基体和脉体；古成体和新成体；或中色体、暗色体、浅色体；中色体、暗色体、浅色体；中色体、暗色体、浅色体；中色体、暗色体、浅色体；岩石结构：岩石结构：岩石结构：岩石结构：总体为变晶结构，局部交代结构；总体为变晶结构，局部交代结构；总体为变晶结构，局部交代结构；总体为变晶结构，局部交代结构；岩石构造：岩石构造：岩石构造：岩石构造：各类混合构造；各类混合构造；各类混合构造；各类混合构造；岩石类型：岩石类型：岩石类型：岩石类型：混合岩、混合片麻岩和混合花岗岩混合岩、混合片麻岩和混合花岗岩混合岩、混合片麻岩和混合花岗岩混合岩、混合片麻岩和混合花岗岩岩石类型与一般特点岩石类型与一般特点岩石类型与一般特点岩石类型与一般特点第二节 混合岩的一般特征一、基体与脉体一、基体与脉体一、基体与脉体一、基体与脉体1 1 1 1。

概念概念脉体脉体脉体脉体（（（（substrate)——substrate)——混合岩化过程中新产生的成分相，以混合岩化过程中新产生的成分相，以混合岩化过程中新产生的成分相，以混合岩化过程中新产生的成分相，以长石长石长石长石+ +石英为主，少量为加粗或新生的暗色体矿物石英为主，少量为加粗或新生的暗色体矿物石英为主，少量为加粗或新生的暗色体矿物石英为主，少量为加粗或新生的暗色体矿物基体基体基体基体(vein material)——(vein material)——原变质岩或混合岩化过程中的残留原变质岩或混合岩化过程中的残留原变质岩或混合岩化过程中的残留原变质岩或混合岩化过程中的残留体体体体 中色体中色体中色体中色体（（（（mesosome)mesosome)：原变质岩，颜色中等；：原变质岩，颜色中等；：原变质岩，颜色中等；：原变质岩，颜色中等； 浅色体浅色体浅色体浅色体(leucosome)(leucosome)：长英质脉体，灰白，浅红，浅灰：长英质脉体，灰白，浅红，浅灰：长英质脉体，灰白，浅红，浅灰：长英质脉体，灰白，浅红，浅灰色色色色 暗色体暗色体暗色体暗色体( (melanosomemelanosome)——)——新生的暗色矿物（黑云母、新生的暗色矿物（黑云母、新生的暗色矿物（黑云母、新生的暗色矿物（黑云母、角闪石、石榴石等）角闪石、石榴石等）角闪石、石榴石等）角闪石、石榴石等） 新成体新成体新成体新成体( (neosomeneosome)——)——浅色体浅色体浅色体浅色体+ +暗色体暗色体暗色体暗色体————脉体脉体脉体脉体 古成体古成体古成体古成体( (paleosomepaleosome)——)——中色体中色体中色体中色体————基体基体基体基体中色体中色体中色体中色体浅色体浅色体浅色体浅色体暗色体暗色体暗色体暗色体2。

基体和脉体矿物成分的影响因素基体基体————片岩、片麻岩、角闪岩等，麻粒岩少见片岩、片麻岩、角闪岩等，麻粒岩少见片岩、片麻岩、角闪岩等，麻粒岩少见片岩、片麻岩、角闪岩等，麻粒岩少见脉体脉体脉体脉体————与变质岩化学类型有关：与变质岩化学类型有关：与变质岩化学类型有关：与变质岩化学类型有关： 长英质变质岩长英质变质岩————钾长或二长花岗岩质钾长或二长花岗岩质 基性变质岩基性变质岩————英云闪长质、花岗闪长质英云闪长质、花岗闪长质二、构造1 1概念混合岩的基体和脉体在空间上的排列和充填方式混合岩的基体和脉体在空间上的排列和充填方式混合岩的基体和脉体在空间上的排列和充填方式混合岩的基体和脉体在空间上的排列和充填方式2 2类型（（（（1 1）定向：眼球状、串珠状、肠状、）定向：眼球状、串珠状、肠状、）定向：眼球状、串珠状、肠状、）定向：眼球状、串珠状、肠状、 条带状、条纹状、片麻状条带状、条纹状、片麻状条带状、条纹状、片麻状条带状、条纹状、片麻状（（（（2 2）不定向：网状、角砾状、火焰状、斑杂状、）不定向：网状、角砾状、火焰状、斑杂状、）不定向：网状、角砾状、火焰状、斑杂状、）不定向：网状、角砾状、火焰状、斑杂状、 阴影状、雾迷状阴影状、雾迷状阴影状、雾迷状阴影状、雾迷状三、结构总体为变晶结构，局部发育交代结构或熔总体为变晶结构，局部发育交代结构或熔融结构融结构交代结构种类交代结构种类：：交代蚕蚀、交代孤岛残余、交代蚕蚀、交代孤岛残余、交代假象、交代穿孔、交代条纹、交代蠕交代假象、交代穿孔、交代条纹、交代蠕英；交代净边、交代反应边结构等英；交代净边、交代反应边结构等（感兴（感兴趣在本科毕业设计中涉及本研究的同学可趣在本科毕业设计中涉及本研究的同学可以在以后针对具体对象学习或请教你的指以在以后针对具体对象学习或请教你的指导教师）导教师）。

熔融结构：熔融结构：第三节 分类与命名以基体以基体以基体以基体/ / / /脉体的相对比例分：脉体的相对比例分：脉体的相对比例分：脉体的相对比例分： 类类类类 型型型型 脉体脉体脉体脉体 基体基体基体基体 命命命命 名名名名1 1 混合岩化岩类混合岩化岩类混合岩化岩类混合岩化岩类 <15% >85% <15% >85% 混合岩化混合岩化混合岩化混合岩化XXXX岩岩岩岩2 2 注入混合岩类注入混合岩类注入混合岩类注入混合岩类 15-50% 50-85% 15-50% 50-85% 脉体脉体脉体脉体+ +基体基体基体基体+ +构造构造构造构造+ +混合岩混合岩混合岩混合岩3 3 混合片麻岩类混合片麻岩类混合片麻岩类混合片麻岩类 50-85% 15-50% 50-85% 15-50% 脉体脉体脉体脉体+ +构造构造构造构造+ +混合片麻岩混合片麻岩混合片麻岩混合片麻岩4 4 混合花岗岩类混合花岗岩类混合花岗岩类混合花岗岩类 >85% <15% >85% <15% 构造构造构造构造+ +暗色矿物暗色矿物暗色矿物暗色矿物+ +混合花岗混合花岗混合花岗混合花岗 岩岩岩岩第四节 混合岩化强度带划分标志同种基体（同种变质岩比）同种基体（同种变质岩比）1 1 基体基体/ /脉体比例；脉体多，越强；脉体比例；脉体多，越强；2 2 脉体成分：长石越多，斜长石越偏基性，越强；脉体成分：长石越多，斜长石越偏基性，越强；3 3 混合岩构造特征：混合岩构造特征： 定向性：眼球、串珠状、条带、条痕状定向性：眼球、串珠状、条带、条痕状 块块 状：网状、角砾状、阴影状、雾迷；状：网状、角砾状、阴影状、雾迷；4 4 脉体脉体/ /基体边界的清晰程度：越模糊越强；基体边界的清晰程度：越模糊越强； 五、混合岩的成因模式四种机制：深熔、注入、交代、分异第八讲 动力变质作用与动力变质岩概述变形方式和影响因素动力变质岩的基本特征岩石分类成因模式第一节第一节 概述概述概念概念地质产状和影响因素地质产状和影响因素岩石特征岩石特征典型岩石典型岩石1、概念原有岩石在基本固态下受偏应力作用而发生脆性原有岩石在基本固态下受偏应力作用而发生脆性原有岩石在基本固态下受偏应力作用而发生脆性原有岩石在基本固态下受偏应力作用而发生脆性和塑性形变，使其原岩的矿物成分、结构构造受和塑性形变，使其原岩的矿物成分、结构构造受和塑性形变，使其原岩的矿物成分、结构构造受和塑性形变，使其原岩的矿物成分、结构构造受到破坏，而形成一类在组分、结构和构造上全新到破坏，而形成一类在组分、结构和构造上全新到破坏，而形成一类在组分、结构和构造上全新到破坏，而形成一类在组分、结构和构造上全新的岩石的岩石的岩石的岩石, , , ,称为称为称为称为动力变质岩动力变质岩动力变质岩动力变质岩。

我们将形成动力变质岩我们将形成动力变质岩我们将形成动力变质岩我们将形成动力变质岩的地质过程的总体，称的地质过程的总体，称的地质过程的总体，称的地质过程的总体，称动力变质作用或断层变质动力变质作用或断层变质动力变质作用或断层变质动力变质作用或断层变质作用作用作用作用，在动力变质过程中，体系一般处于开放状，在动力变质过程中，体系一般处于开放状，在动力变质过程中，体系一般处于开放状，在动力变质过程中，体系一般处于开放状态，变质作用前后岩石的主要化学成分或多或少态，变质作用前后岩石的主要化学成分或多或少态，变质作用前后岩石的主要化学成分或多或少态，变质作用前后岩石的主要化学成分或多或少发生变化发生变化发生变化发生变化 2地质产状和影响因素地质产状：地质产状： 断裂带、剪切带，与断层和韧性剪切带密切相关，断裂带、剪切带，与断层和韧性剪切带密切相关，断裂带、剪切带，与断层和韧性剪切带密切相关，断裂带、剪切带，与断层和韧性剪切带密切相关，故有人将之称为故有人将之称为故有人将之称为故有人将之称为断层岩断层岩断层岩断层岩在高级变质岩区，动力变在高级变质岩区，动力变在高级变质岩区，动力变。

在高级变质岩区，动力变质作用的叠加将导致高级变质岩向低级变质岩转变，质作用的叠加将导致高级变质岩向低级变质岩转变，质作用的叠加将导致高级变质岩向低级变质岩转变，质作用的叠加将导致高级变质岩向低级变质岩转变，从而发育退变质带大型动力变质岩带通常发育在从而发育退变质带大型动力变质岩带通常发育在从而发育退变质带大型动力变质岩带通常发育在从而发育退变质带大型动力变质岩带通常发育在大小地质体如板块汇聚边界、转换断层等大小地质体如板块汇聚边界、转换断层等大小地质体如板块汇聚边界、转换断层等大小地质体如板块汇聚边界、转换断层等影响因素：影响因素： 偏应力、温度、流体、深度、应变速率等偏应力、温度、流体、深度、应变速率等偏应力、温度、流体、深度、应变速率等偏应力、温度、流体、深度、应变速率等3岩石特征和典型岩石组成组成：：碎斑碎斑碎斑碎斑 基质：基质：基质：基质： （（（（1 1 1 1）碎基）碎基）碎基）碎基 （（（（2 2 2 2）动态重结晶和）动态重结晶和）动态重结晶和）动态重结晶和/ / / /或静态重结晶矿物或静态重结晶矿物或静态重结晶矿物或静态重结晶矿物结构结构：：碎裂结构、糜棱结构碎裂结构、糜棱结构碎裂结构、糜棱结构碎裂结构、糜棱结构构造构造：：块状、压扁状、眼球状、条带状、流动状构块状、压扁状、眼球状、条带状、流动状构块状、压扁状、眼球状、条带状、流动状构块状、压扁状、眼球状、条带状、流动状构造造造造岩石岩石：：碎裂岩、糜棱岩、玻化岩碎裂岩、糜棱岩、玻化岩碎裂岩、糜棱岩、玻化岩碎裂岩、糜棱岩、玻化岩第二节 变形方式与影响因素按变形行为分脆性变形和塑性变形按变形行为分脆性变形和塑性变形按变形行为分脆性变形和塑性变形按变形行为分脆性变形和塑性变形脆性变形：脆性变形：脆性变形：脆性变形：应力作用强度超过了岩石的应力作用强度超过了岩石的应力作用强度超过了岩石的应力作用强度超过了岩石的弹性限度弹性限度弹性限度弹性限度而出现永久性的破裂面，岩石完全失去了内聚力；而出现永久性的破裂面，岩石完全失去了内聚力；而出现永久性的破裂面，岩石完全失去了内聚力；而出现永久性的破裂面，岩石完全失去了内聚力；其过程通常是破裂其过程通常是破裂其过程通常是破裂其过程通常是破裂——破碎破碎破碎破碎——粉碎粉碎粉碎粉碎——粉未化粉未化粉未化粉未化 。

塑性变形塑性变形塑性变形塑性变形：：：：应力作用强度超过了岩石的应力作用强度超过了岩石的应力作用强度超过了岩石的应力作用强度超过了岩石的屈服强度屈服强度屈服强度屈服强度，，，，岩石在不失去内聚力的状态下发生韧性流动，其岩石在不失去内聚力的状态下发生韧性流动，其岩石在不失去内聚力的状态下发生韧性流动，其岩石在不失去内聚力的状态下发生韧性流动，其过程通常表现为矿物晶体之间（晶界）的相互旋过程通常表现为矿物晶体之间（晶界）的相互旋过程通常表现为矿物晶体之间（晶界）的相互旋过程通常表现为矿物晶体之间（晶界）的相互旋转、滑动和扩散流动，或矿物晶体内部的晶格滑转、滑动和扩散流动，或矿物晶体内部的晶格滑转、滑动和扩散流动，或矿物晶体内部的晶格滑转、滑动和扩散流动，或矿物晶体内部的晶格滑移、位错、扭曲而改变晶体的形状移、位错、扭曲而改变晶体的形状移、位错、扭曲而改变晶体的形状移、位错、扭曲而改变晶体的形状 高度塑性变形的矿物晶体在外界应力释放以后自动高度塑性变形的矿物晶体在外界应力释放以后自动高度塑性变形的矿物晶体在外界应力释放以后自动高度塑性变形的矿物晶体在外界应力释放以后自动向低能转化以趋于力学上的稳定状态，其过程的初向低能转化以趋于力学上的稳定状态，其过程的初向低能转化以趋于力学上的稳定状态，其过程的初向低能转化以趋于力学上的稳定状态，其过程的初始阶段为始阶段为始阶段为始阶段为恢复恢复恢复恢复，又称，又称，又称，又称动态重结晶动态重结晶动态重结晶动态重结晶；后阶段为；后阶段为；后阶段为；后阶段为静态重静态重静态重静态重结晶结晶结晶结晶。

恢复（动态重结晶）恢复（动态重结晶）恢复（动态重结晶）恢复（动态重结晶）————为转化的初始阶段，表现为转化的初始阶段，表现为转化的初始阶段，表现为转化的初始阶段，表现为大量亚颗粒的形成，即在单偏光下似为单一的带为大量亚颗粒的形成，即在单偏光下似为单一的带为大量亚颗粒的形成，即在单偏光下似为单一的带为大量亚颗粒的形成，即在单偏光下似为单一的带状矿物晶体，在正交偏光下其内部为大量细小状矿物晶体，在正交偏光下其内部为大量细小状矿物晶体，在正交偏光下其内部为大量细小状矿物晶体，在正交偏光下其内部为大量细小（（（（<0.02mm<0.02mm）的无截然边界的颗粒，称亚颗粒，）的无截然边界的颗粒，称亚颗粒，）的无截然边界的颗粒，称亚颗粒，）的无截然边界的颗粒，称亚颗粒，相邻亚颗粒的消光位差相邻亚颗粒的消光位差相邻亚颗粒的消光位差相邻亚颗粒的消光位差 < 10< 10o o静态重结晶（习称的重结晶）静态重结晶（习称的重结晶）静态重结晶（习称的重结晶）静态重结晶（习称的重结晶）————为应变颗粒转化为应变颗粒转化为应变颗粒转化为应变颗粒转化的晚阶段，表现为形成大量边界规则的实质性颗粒，的晚阶段，表现为形成大量边界规则的实质性颗粒，的晚阶段，表现为形成大量边界规则的实质性颗粒，的晚阶段，表现为形成大量边界规则的实质性颗粒，当相邻晶体为同成分时，其二面角为当相邻晶体为同成分时，其二面角为当相邻晶体为同成分时，其二面角为当相邻晶体为同成分时，其二面角为120120o o，即成蜂，即成蜂，即成蜂，即成蜂房状。

房状 糜棱岩中的流动状构造，流动条带由动态重结晶石英亚颗粒构成矿物塑性变形的常见标志解理或双晶扭曲；如黑云母和长石等；解理或双晶扭曲；如黑云母和长石等；波状、带状消光和扭折带；如石英、橄榄波状、带状消光和扭折带；如石英、橄榄石等；石等；机械双晶和变形纹；斜长石和石英等；机械双晶和变形纹；斜长石和石英等；光性异常；如石英、方解石；光性异常；如石英、方解石；剪切出溶：如辉石、方解石、长石等剪切出溶：如辉石、方解石、长石等动态重结晶；见于各种矿物；动态重结晶；见于各种矿物；（（a a）石英中的变形纹，与波状消光带近于垂直；）石英中的变形纹，与波状消光带近于垂直；（（b b）扭折变形带）扭折变形带（（c c）云母解理扭曲）云母解理扭曲（（d d）斜长石的机械双晶）斜长石的机械双晶第三节 岩石特征成分（碎斑、碎基、重结晶颗粒）成分（碎斑、碎基、重结晶颗粒）碎斑碎斑碎斑碎斑————变形后残留下来的粒度明显相对大得多变形后残留下来的粒度明显相对大得多变形后残留下来的粒度明显相对大得多变形后残留下来的粒度明显相对大得多的岩石碎块或矿物碎晶在同一岩石中，成为碎的岩石碎块或矿物碎晶在同一岩石中，成为碎的岩石碎块或矿物碎晶。

在同一岩石中，成为碎的岩石碎块或矿物碎晶在同一岩石中，成为碎斑的矿物通常都是相对高能干性的矿物斑的矿物通常都是相对高能干性的矿物斑的矿物通常都是相对高能干性的矿物斑的矿物通常都是相对高能干性的矿物碎基碎基碎基碎基————变形后残留下来的粒度明显相对小得多变形后残留下来的粒度明显相对小得多变形后残留下来的粒度明显相对小得多变形后残留下来的粒度明显相对小得多的岩石碎块或矿物碎晶，通常为的岩石碎块或矿物碎晶，通常为的岩石碎块或矿物碎晶，通常为的岩石碎块或矿物碎晶，通常为0.1 mm0.1 mm或更小重结晶颗粒重结晶颗粒重结晶颗粒重结晶颗粒：：：：动态重结晶颗粒或静态重结晶颗粒动态重结晶颗粒或静态重结晶颗粒动态重结晶颗粒或静态重结晶颗粒动态重结晶颗粒或静态重结晶颗粒结构——岩石中碎斑与不同性质基质的大小和构成碎裂结构：碎裂结构：碎裂结构：碎裂结构：碎斑碎斑+ +碎基碎基（（（（碎裂结构、碎粒结构、碎碎裂结构、碎粒结构、碎碎裂结构、碎粒结构、碎碎裂结构、碎粒结构、碎斑结构、碎粉结构）斑结构、碎粉结构）斑结构、碎粉结构）斑结构、碎粉结构）糜棱结构糜棱结构糜棱结构糜棱结构：：：：碎斑碎斑+ +动态重结晶基质（动态重结晶基质（初糜棱结构、初糜棱结构、初糜棱结构、初糜棱结构、糜棱结构、超糜棱结构）糜棱结构、超糜棱结构）糜棱结构、超糜棱结构）糜棱结构、超糜棱结构）变晶糜棱结构变晶糜棱结构变晶糜棱结构变晶糜棱结构：：：：碎斑碎斑+ +静态重结晶基质静态重结晶基质（变晶糜棱（变晶糜棱（变晶糜棱（变晶糜棱结构）结构）结构）结构）玻璃玻璃玻璃玻璃- - - -碎粒或碎粒碎粒或碎粒碎粒或碎粒碎粒或碎粒- - - -玻璃质结构玻璃质结构玻璃质结构玻璃质结构：玻璃玻璃+ +碎基为主碎基为主（（（（1 1）碎裂结构）碎裂结构）碎裂结构）碎裂结构————碎基碎基碎基碎基<10%<10%，岩石仍保留或可完整恢复其原始结构，岩石仍保留或可完整恢复其原始结构，岩石仍保留或可完整恢复其原始结构，岩石仍保留或可完整恢复其原始结构（（（（2 2）碎粒结构）碎粒结构）碎粒结构）碎粒结构————碎基碎基碎基碎基10-50%10-50%，岩石原始结构仍部分保留，岩石原始结构仍部分保留，岩石原始结构仍部分保留，岩石原始结构仍部分保留（（（（3 3）碎斑结构）碎斑结构）碎斑结构）碎斑结构————碎基碎基碎基碎基50-90%50-90%，岩石原始结构不存在，矿物晶体可，岩石原始结构不存在，矿物晶体可，岩石原始结构不存在，矿物晶体可，岩石原始结构不存在，矿物晶体可鉴别鉴别鉴别鉴别（（（（4 4）碎粉结构（超碎裂结构））碎粉结构（超碎裂结构））碎粉结构（超碎裂结构））碎粉结构（超碎裂结构）————碎基碎基碎基碎基>90%>90%，矿物碎粒不易鉴定，矿物碎粒不易鉴定，矿物碎粒不易鉴定，矿物碎粒不易鉴定三种典型的糜棱结构初糜棱结构初糜棱结构——动态重结动态重结晶基质晶基质<30%糜棱结构糜棱结构——动态重结晶动态重结晶基质基质30-90%超糜棱岩结构超糜棱岩结构——动态重动态重结晶基质结晶基质>90%构造——碎斑和基质在空间上的排列充填方式，分定向不定向两类：块状；块状；块状；块状；压扁角砾状、眼球状、条带状、流动状；压扁角砾状、眼球状、条带状、流动状；压扁角砾状、眼球状、条带状、流动状；压扁角砾状、眼球状、条带状、流动状；第四节 分类•(据Sinbson, 1977, Higgins, 1971, 钟增球, 郭宝罗, 1991综合)第五节 成因模式（见教材）双层结构模式浅部：深部：。