WJ1234讲2013第3讲造山带变质岩和混合岩.ppt

第三讲 造山变质岩和混合岩,（一）造山变质作用一般特征 （二）造山变质岩分类 （三）造山变质岩主要类与命名 （四）区域性混合岩及其成因,1,（一）造山变质作用一般特征,与狭义的区域变质作用为同义语广泛发生在前寒武纪结晶基底和显生宙造山带，影响范围常达103-104Km2 涉及多种构造环境： 前寒武纪结晶基底(克拉通) 造山带 造山变质作用是区域性热异常和构造应力场联合作用的产物，主导因素是温度、静压力和偏应力，各种因素的时空变化幅度较大洋-陆板块汇聚带（沟－弧带） 活动性大陆边缘； 陆-陆碰撞带； 大陆板块内部拉张-聚合带,地幔柱上涌 地壳垂向岩浆增生,2,（1）区域低温动力变质作用 出现在一定规模的(较稳定)陆壳基底上，代表压缩体制的大陆地壳原岩为各种复理石建造，只经受低温变质，一般不超过400~500℃左右变质强度在空间上相当均匀区域性的多期构造变形十分强烈，岩石普遍发育板劈理和千枚状构造2）区域低~中P/T递进变质作用 是造山变质作用最具代表性的类型，代表岛弧和活动大陆边缘环境变质和变形作用与弧－陆拼合、陆－陆碰撞、地壳增厚-隆升等构造过程联系密切变质作用温度一般在400~650℃左右，常呈有规律的带状分布(递进变质带)，由于P/T条件及地温梯度不同，形成不同的变质带样式。

广泛存在多期构造变形和花岗质岩浆作用由于不同造山带地壳和岩石圈厚度和组成、热流来源与分布及构造体制等方面的不同，其变质-变形特点各异，可分出若干类型：,造山变质作用一般特征,3,（4）中下部地壳中高温变质作用 发育于各大陆早前寒武纪克拉通的高级变质地区，温度一般＞700~800℃，压力一般0.5~0.7GPa，有些地区也可高达1.0GPa以上，变质作用强度在空间上较均匀，但有随深度增加现象，变形作用复杂，不均匀，岩浆作用广泛其构造环境是否与显生宙板块体制下的造山带相当仍不很明确3）区域高P/T变质作用 代表弧－沟带环境，形成于古洋壳俯冲和迅速折返过程原岩为海沟火山－沉积和残留洋壳变质作用为低温高压(高P/T)类型温度≤250~400℃，P≥0.5~0.7GPa，地温梯度很低（7~16℃/km）变形作用强烈，一般无同期的花岗岩体侵入有超高压变质岩石产出，压力最大可达3.0GPa以上造山变质作用一般特征,4,(二) 造山变质岩石分类,综合分类的原则： 将变质岩分为若干等化学系列，再按变质强度划分出不同变质级，每个级相当于一个等物理系列，根据岩石的化学成分和形成条件，构成综合的分类体系综合分类----强调变质岩石与原岩系列和变质强度的对应关系， 但岩相学特征不够清晰。

岩相学分类(原则)---- 根据变质岩石的矿物成分和结构构造的分类 按变成构造分为:板状- 千枚状- 片状- 片麻状- 粒状- 碎裂状- 糜棱状- 等组构类型 按组成矿物分为：石英质- 长石石英质- 碳酸盐质- 角闪质- 辉石质- 石榴辉石质- 等矿物类型,5,（三）造山变质岩的命名及主要类型,6,变质岩特征构造类型的一般性标志 板状构造-----低级变质的页岩等柔性岩石，出现的平行组构(劈理)，极少有新生矿物出现，偶尔见少量绢云母、绿泥石等肉眼无法分辨 千枚状构造----变质程度不高，有大量微晶绢云母、绿泥石出现，肉眼分辨困难，但在片理面上有较明显的绢丝光泽 片状构造-----主要由片状矿物组成，面理（片理）平直或波状弯曲，甚至褶曲片状矿物含量大于粒状矿物 片麻状构造-----以粒状矿物为主，伴有断续排列、定向分布的片状、柱状矿物粒状矿物含量大于片状矿物 块状构造------矿物分布和结构类型比较均匀造山变质岩的命名及主要类型,7,（2）造山变质岩石主要类型 板岩: 具有板状构造的岩石. 可根据颜色或杂质进一步命名. 如：黑色碳质板岩.,千枚岩：具有千枚状构造的岩石. 根据矿物进一 步命名. 如：绢云母千枚岩, 绿泥石千枚岩.,,,板岩(a)和千枚岩(b)都是具有页理组构的变质岩，区别在结晶程度,造山变质岩的命名及主要类型,8,片岩：肉眼可分辨矿物颗粒，结晶程度高，具片状构造的岩石。

矿物组成:片状矿物30%; 粒状矿物以石英为主，长石25% ○云母片岩：云母类、石英、酸性斜长石及富铝特征变质矿物 ○绿片岩：绿泥石,阳起石,绿帘石,角闪石,钠长石,石英.,,○蓝闪片岩：蓝闪石、钠长石、石英等. ○石英片岩：石英(50%)、云母(30%)等. ○钙质片岩：透闪石、绿帘石、云母、石英等. ○镁质片岩：叶蛇纹石、滑石、绿泥石等.,造山变质岩的命名及主要类型,（2）造山变质岩石主要类型,9,片麻岩：具片麻状构造的岩石 矿物含量: 长石+石英70%;暗色矿物 25%,,○ 富铝片麻岩：长石(以钾长石为主), 石英, 黑云母 及富铝特征变质矿物(蓝晶石, 矽线石, 堇青石,铁铝榴石等). ○长英质片麻岩：长石, 石英, 黑云母,角闪石,少量辉石,石榴石. 基本不出现富铝特征变质矿物. ○ 钙质片麻岩：斜长石,石英,云母, 透闪石,透辉石, 阳起石,帘石, 适量的碳酸盐和富钙矿物(方解石, 方柱石, 钙铝石榴子石).,（2）造山变质岩石主要类型,造山变质岩的命名及主要类型,10,片麻岩 片麻状构造,眼球状构造,条带状构造,造山变质岩的命名及主要类型,11,石英岩: 矿物组成: 石英75%. 少量长石、云母、帘石、闪石等. 岩石类型: 纯石英岩、长石石英岩、磁铁石英岩. 大理岩: 矿物组成: 方解石+白云石(50%),其它矿物有硅灰石、滑石、透闪石、透辉石、镁橄榄石、金云母等. 岩石类型: 透闪石大理岩、滑石大理岩、石墨大理岩.,,,造山变质岩的命名及主要类型,（2）造山变质岩石主要类型,12,斜长角闪岩: 矿物组成: 角闪石(50—90%)、斜长石. 可含石榴石、透辉石、黑云母、绿帘石等. 岩石类型:石榴斜长角闪岩、透辉斜长角闪岩等. 麻粒岩: 矿物组成:紫苏辉石+斜长石、可含透辉石,石榴石、 角闪石、黑云母、石英等. 岩石类型:紫苏麻粒岩、透辉麻粒岩、二辉麻粒岩.,,,造山变质岩的命名及主要类型,（2）造山变质岩石主要类型,13,榴辉岩: 矿物组成：石榴石 + 绿辉石.不含斜长石 . 可含透辉石、蓝晶石、石英、金红石、金刚石等. 超铁镁质岩(单矿物岩): 矿物组成;铁镁质矿物 90% 岩石类型：角闪石岩、辉石岩 变粒岩：具有细粒近等粒状变晶结构，块状构造的岩石 矿物组成：与长英质片麻岩相似,,,,造山变质岩的命名及主要类型,（2）造山变质岩石主要类型,14,（四）混合岩及其成因,1、混合岩的一般特征及类型,混合岩----描述性的术语。

“由像火成岩的部分与变质岩部分混合而成的岩石”,在中高级变质地体中，常常发育有与变质岩石伴生，“看上去像被混合了的”片麻状岩石这些岩石是粗粒的、在宏观上是非均匀和复合的，它们由类似岩浆岩的浅色部分和变质岩的暗色部分组成芬兰地质学家Sederholm(1908)为描述这类岩石，引入了“混合岩migmatite”术语是指“一类外表很不均匀的岩石，它们是由具片理（或层理）的变质岩基体和顺层或沿裂隙分布的花岗质脉体相混杂而成的岩石”15,混合岩及其成因,16,国际地科联变质岩分类命名分委员会（SCMR ）推荐的 混合岩定义（2006）： 在中等-宏观尺度上，是一类渗透性混合的硅酸盐变质岩石，由较暗色和较浅色部分组成暗色部分通常显示变质岩石的特征，而浅色部分具有火成岩特征混合岩中矿物组成不仅仅是硅酸盐矿物和石英，广泛涉及到各种矿物Sawyer(2008) 混合岩是发生部分熔融的中高级变质岩石混合岩及其成因,17,（2）混合岩的基本组成,脉体---------变质岩中不均匀产出的长英质脉状体 基体---------其余变质岩部分 梅纳特（Mehnert,1968) 古成体（Paleosome）——混合岩的母岩 新成体（Neosome）——混合岩的新生部分 新成体（Neosome）包括两部分： 1.浅色体（Leucosome) 指加入的长英物质。

相当于“脉体” 2.暗色体（Melanosome) 指浅色体两侧，暗色矿物集中 并结晶加大的部分 约翰尼斯(Johannes.W,1983)建议： 浅色体(Leucosome) —混合岩中长英质部分 暗色体(Melanosome) —长英质脉旁暗色矿物集中部分 中色体(Mesosome) —混合岩中保留的原变质岩,,混合岩及其成因,18,混合岩及其成因,19,（3）混合岩的构造,混合岩的构造是古成体、新成体的空间排布形式 确定混合岩构造需要较大的尺度，至少要大于手标本由于深熔作用的过程和控制因素复杂，混合岩常呈现各式各样的构造 混合岩构造特征受深熔作用强度、混合岩原岩特点等因素控制，在其分类命名和成因研究中具有重要地位 Mehnert(1968)系统总结了混合岩常见的构造类型，已被大多数地质学家所采用混合岩及其成因,20,混合岩的主要构造类型 Mehnert,1968,混合岩及其成因,21,1.混合岩化变质岩类 变质岩中有少量花岗质或伟晶质脉体（＜10~15％） ，与基体之间的界限较明确，暗色体极少出现，或岩石中出现少量新生的眼球状长石斑晶，基体的变晶结构受改造现象不明显。

命名方法：构造类型 + “混合岩化” + 变质岩名称2.混合岩类 混合岩中脉体含量明显增加，可达30~40％，分布更为普遍和均匀，通常为花岗质成分和组构，暗色体较普遍出现 命名方法：构造类型 + 混合岩,3.混合片麻岩和混合花岗岩类 一般为中酸性和长英质成分，其特征是脉体和基体已不易区分，表现为长英质矿物和暗色矿物分布（和粒度）的不均匀，显示条带、条痕或片麻状构造属于混合岩化最强烈的产物 命名方法：残留暗色矿物+混合片麻岩/混合花岗岩,（4）混合岩的命名方法,混合岩及其成因,22,国际混合岩命名法讨论会(哥本哈根,1960 ),总结混合岩类共同成因特征为： 1、混合岩在宏观上是复合的岩石，由曾经是地球化学上活动的和非活动的部分组成 2、混合岩是复合的非均质岩石，由先前存在的岩石物质与后来侵入或原地产生的花岗质物质组成 特征1 表明混合岩各组成部分化学活动性的差异 特征2 强调混合岩中花岗质物质具有“外来”和“原地”两种属性4）混合岩的成因,混合岩及其成因,23,岩浆注入-----Michel levi(1893)和Sederholm(1934)根据花岗岩侵入体附近常见的岩浆注入现象，提出混合岩是由酸性岩浆注入于片麻岩或片岩而形成的。

岩汁交代----Read(1931)、Wegmann(1935)等根据混合岩的大量野外现象，主张混合岩是由深部上升的高化学活动性、高渗透性、富K、Na、Si等岩汁交代原岩而形成的 变质分异----Dietrich和Mehmert(1951)根据混合岩基体和脉体在总化学成分相等的规律，认为混合岩是部分熔融的变质岩发生变质分异，使浅色熔体与暗色残余矿物发生分离的 深熔作用----Winkler(1976)以实验岩石学为基础，针对常见沉积岩、长英质岩石开展深熔实验证明沉积岩经过高温变质-部分熔融形成混合岩4）混合岩的成因,混合岩及其成因,24,复习与思考 1、对比不同类型的造山变质作用的综合特征 2、造山变质岩综合分类的原则是什么？ 3、造山变质岩岩相学分类的原则是什么？ 4、如何命名造山变质岩石？ 5、什么是混合岩？组成特征？主要成因学说？,25,。