變質(zhì)巖石學(xué)總論

1、變質(zhì)巖石學(xué)總論第1頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二一、變質(zhì)作用和變質(zhì)巖變質(zhì)作用：在地殼形成和發(fā)展、演化過程中，早先形成的巖石（包括巖漿巖、沉積巖以及先存的變質(zhì)巖）在地殼一定深處，在基本保持固態(tài)的條件下發(fā)生的礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造甚至化學(xué)成分的變化稱為變質(zhì)作用強(qiáng)調(diào)：地殼一定深處和固態(tài)轉(zhuǎn)變是變質(zhì)作用的兩個(gè)基本點(diǎn)，也是區(qū)別于其他礦物轉(zhuǎn)變作用（如成巖后生作用、巖漿作用）的關(guān)鍵所在。地殼一定深處的含義是指變質(zhì)作用發(fā)生于一定的溫度和壓力范圍，通常是T=200800，P=0.021.5GPa。此溫度范圍大致位于成巖后生作用和巖漿作用之間，壓力范圍表明它要求處于地殼一定深處，即風(fēng)化帶之下。

2、但近年來在變質(zhì)巖中柯石英、微粒金剛石及多種礦物出溶結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)表明，變質(zhì)作用已不局限于地殼范圍，壓力也已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出1.5GPa。第2頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二第3頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變質(zhì)巖：在變質(zhì)作用條件下形成的新的巖石稱為變質(zhì)巖。變質(zhì)巖是大陸地殼中最主要的巖石類型之一。變質(zhì)巖石類型眾多，可形成于不同時(shí)期和不同地區(qū)，既可出露于古老的結(jié)晶基底地盾或地臺(tái)，也可出現(xiàn)于較新的變質(zhì)活動(dòng)帶，分布遍及大陸和海洋第4頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二 接觸熱變質(zhì)作用：指發(fā)生于侵入體周圍的接觸帶上，由巖漿侵入帶來的熱使圍巖發(fā)生的

3、變質(zhì)作用，也稱熱變質(zhì)作用。其主要控制因素是溫度，變質(zhì)作用的方式主要是重結(jié)晶和變質(zhì)反應(yīng)。這類變質(zhì)作用一般深度不大，圍限壓力不高，約為23108Pa以下。典型的接觸熱變質(zhì)巖稱為角巖。 動(dòng)力變質(zhì)作用：指斷層帶或其它強(qiáng)烈錯(cuò)動(dòng)（剪切作用）帶上，由于構(gòu)造應(yīng)力的作用，巖石通過碎裂、變形或重結(jié)晶等方式，發(fā)生結(jié)構(gòu)、構(gòu)造上的改造，有時(shí)有礦物成分上的轉(zhuǎn)換。其特點(diǎn)是低溫、高應(yīng)變速率。除高級動(dòng)力變質(zhì)外，一般變質(zhì)溫度相當(dāng)于綠片巖相。典型巖石如糜棱巖。二、變質(zhì)作用的類型根據(jù)變質(zhì)作用發(fā)生的地質(zhì)背景劃分第5頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二 氣液變質(zhì)作用：指在化學(xué)活動(dòng)性流體的參與下，巖石中某些活動(dòng)性組份之

4、間發(fā)生的一種交代作用，也稱氣成水熱變質(zhì)作用。常發(fā)生于一些熱液礦床或礦脈周圍以及侵入體與圍巖的接觸帶上，前者稱圍巖蝕變，后者稱接觸交代變質(zhì)作用。除流體外，溫度、組分的化學(xué)勢是主要的控制因素，交代作用和變質(zhì)反應(yīng)是其主要是變質(zhì)方式。區(qū)域變質(zhì)作用：指巖石圈大規(guī)模范圍內(nèi)發(fā)生的多種因素綜合起作用的復(fù)雜的變質(zhì)作用。多與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相伴發(fā)生，常見于前寒武紀(jì)結(jié)晶基底及造山帶中。主要變質(zhì)因素有溫度、壓力（包括圍限壓力和應(yīng)力）和流體。一般發(fā)生于地殼深部，并且常伴隨有混合巖化、大規(guī)模的構(gòu)造變形及巖漿活動(dòng)。第6頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二 混合巖化作用：地殼深部高級變質(zhì)巖發(fā)育區(qū)，由于溫度、壓力的

5、增高及流體的參與，一些變質(zhì)巖發(fā)生熔融產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的花崗質(zhì)熔體，這種現(xiàn)象稱為深熔作用。當(dāng)熔融程度很高時(shí)可產(chǎn)生花崗質(zhì)巖漿，冷凝后便形成典型的花崗巖；如果熔融程度低（只有部分熔融）則出現(xiàn)部分屬花崗巖質(zhì)、部分屬原變質(zhì)巖的混合巖石，稱為混合巖。 埋藏變質(zhì)作用：巖層由于上覆沉積物的深埋而處于地下較深處，由負(fù)荷壓力和地?zé)嵩鰷匾鸬囊环N大規(guī)模的重結(jié)晶作用?？煽醋鲄^(qū)域變質(zhì)作用的一種。 特點(diǎn)是變質(zhì)溫度低，重結(jié)晶和變質(zhì)反應(yīng)不徹底，多形成很低級至低級變質(zhì)巖石，常見原巖礦物殘余和變余結(jié)構(gòu)，缺乏顯著片理。第7頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二洋底變質(zhì)作用：是指洋中脊附近的洋殼巖石在上升熱流和熱鹵水作

6、用下發(fā)生的變質(zhì)作用。巖石交代作用明顯，通常不顯片理。（基性、超基性原巖，淺部沸石相經(jīng)綠片巖相至深部的角閃巖相）。 沖擊變質(zhì)作用：指隕石撞擊地表引起的一種局部的、短時(shí)間的、壓力巨大的變質(zhì)作用。是隕石沖擊時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能瞬時(shí)轉(zhuǎn)化為熱能使巖石變質(zhì)。高壓、高溫條件石英高壓變體：柯石英和斯石英；長石、石英熔融形成玻璃等。典型巖石為隕擊角礫巖，是一種基質(zhì)呈似熔巖外貌的角礫巖。第8頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二 前進(jìn)變質(zhì)作用：指增溫引起的變質(zhì)作用，特征是穩(wěn)定的高溫礦物組合代替低溫礦物組合。 退變質(zhì)作用：指低級變質(zhì)疊加于原有的高級變質(zhì)之上的變質(zhì)作用。是低溫礦物組合取代較高溫礦物組合的過程

7、。常發(fā)生于強(qiáng)烈的變形帶上。 復(fù)變質(zhì)作用：指多期不同溫壓條件的變質(zhì)事件的疊加。既可是變質(zhì)作用溫度一次比一次高，亦可反之。退變質(zhì)可看作復(fù)變質(zhì)的一個(gè)特例。有人稱為重變質(zhì)、疊加變質(zhì)或多期變質(zhì)。按變質(zhì)作用過程中溫度的變化劃分第9頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變質(zhì)作用的因素可分為兩類：一類是內(nèi)部因素（內(nèi)因），指原巖的成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及巖石組合特征；另一類是外部因素（外因）亦即地質(zhì)因素，指溫度、 壓力、具化學(xué)活動(dòng)性的流體和時(shí)間。三、變質(zhì)作用的因素及方式變質(zhì)作用的主要因素 第10頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二 一、溫度 溫度在變質(zhì)過程中的作用 溫度變化是引起變

8、質(zhì)作用的主要因素，多數(shù)變質(zhì)作用是伴隨升溫而進(jìn)行的。溫度升高 可使原巖中一些礦物發(fā)生重結(jié)晶 引起原巖中礦物之間發(fā)生變質(zhì)反應(yīng)，各種組分重新組合 形成新礦物 巖石中流體的活動(dòng)性增大，促進(jìn)變質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行，使新礦 物和新組構(gòu)能以較快的速度和較大的規(guī)模形成。 溫度持續(xù)升高可使原巖在重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶基礎(chǔ)上發(fā)生 部分重熔，其中長英質(zhì)組分成為流體相，引起混合巖化第11頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二溫度（熱狀態(tài)）改變的原因 地?zé)嵩鰷兀嚎蓮拿壳资畮锥鹊矫壳滓话俣喽取?上地幔熱流的運(yùn)動(dòng) 放射性元素衰變釋放熱能的積累 巖漿活動(dòng)帶來的熱（局部）。 在應(yīng)力作用下，變形和摩擦作用產(chǎn)生的熱能，即 機(jī)

9、械能轉(zhuǎn)變的熱能第12頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二二、壓力 1、壓力類型：負(fù)荷壓力、流體壓力、應(yīng)力負(fù)荷壓力（ Pl）：又稱圍壓或固體巖石所承受的壓力，是一種均向性的靜壓力。 其數(shù)值隨深度增加而增加，近似于上覆巖層的重力。取決于上覆巖層的厚度和密度。 流體壓力（Pf）： 任何巖石在變質(zhì)前多少都含有一定量的流體，變質(zhì)作用過程中，流體釋放出來，充填于毛細(xì)孔和微裂隙中，不完全被顆粒所吸附，以一個(gè)獨(dú)立的流體相存在，其所具有的內(nèi)壓稱為流體壓力。應(yīng)力（定向壓力）：當(dāng)一物體遭受定向外力作用時(shí)，其內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生一種抵抗力，稱為應(yīng)力。應(yīng)力常和地殼活動(dòng)帶的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)。其強(qiáng)度在空間上的變化也

10、很大，一般在地殼淺部較強(qiáng)，至深部則減弱。（定向力只能在固態(tài)巖石中起作用。）第13頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二2、壓力的作用 改變發(fā)生變質(zhì)反應(yīng)的溫度 壓力的增高有利于形成分子積體較小、密度較大的 高壓礦物或礦物組合， 應(yīng)力是引起巖石變形、變質(zhì)的重要因素。 壓力的作用主要表現(xiàn)在： 對巖石和礦物的機(jī)械改造。地殼淺部的巖石變形、板狀流劈理和碎裂結(jié)構(gòu)的形成顯然都和應(yīng)力直接有關(guān)；區(qū)域變質(zhì)巖中的結(jié)晶片理多與應(yīng)力作用下的固態(tài)流或重結(jié)晶和重組合有關(guān)。 通過多種途徑加快變質(zhì)反應(yīng)和重結(jié)晶的速度，促進(jìn)這些作用的進(jìn)行。尤其在較低溫環(huán)境中，其作用更為明顯。第14頁，共56頁，2022年，5月2

11、0日，19點(diǎn)3分，星期二三、具化學(xué)活動(dòng)性的流體 流體相的組成 總體來講以H2O和CO2為主。在變質(zhì)作用的溫壓條件下，巖石中的某些組分如K、 Na、Si、Mg、Al、Fe、Cl、F、S等也可溶解到流體相中作為流體相的組成部 分。研究表明，流體的成分與變質(zhì)母巖的成分和變質(zhì)程度有關(guān)。 流體相的來源 原巖中保存的流體相。如沉積巖中的毛細(xì)管和微裂隙中可能保存有較多的H2O。 變質(zhì)作用中的脫水及脫碳酸反應(yīng)，可提供相當(dāng)多的流體。 與巖漿活動(dòng)有關(guān)的流體相 上地幔中的流體相， 部分海水流體在變質(zhì)過程中的作用 流體相可起溶劑作用，加快重結(jié)晶和變質(zhì)反應(yīng)的速度。 水化和脫水反應(yīng)是常見的最重要的變質(zhì)反應(yīng)，H2O直接參與

12、這些反應(yīng) 含CO2的流體對碳酸鹽化和脫碳酸反應(yīng)的平衡條件有很大影響。 以水為主的流體相在巖石中處于飽和狀態(tài)時(shí)，可降低巖石中長英質(zhì)組分的熔融 溫度第15頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變質(zhì)作用的方式重結(jié)晶作用重結(jié)晶作用是指在變質(zhì)作用條件下，原巖中礦物顆粒的重新組合，只有礦物顆粒形狀和大小的變化，而不形成新的礦物相。如石灰?guī)r中隱晶質(zhì)方解石在變質(zhì)作用過程中隨溫度升高可轉(zhuǎn)變成較粗大的方解石晶體，形成大理巖。 重結(jié)晶作用的速度和強(qiáng)度既受原巖成分和結(jié)構(gòu)的控制，也與各種變質(zhì)因素有關(guān)。組分較簡單的巖石比組分較復(fù)雜的巖石易于重結(jié)晶。影響重結(jié)晶作用的外部因素主要是流體相和溫度。第16頁，共

13、56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二灰?guī)r大理巖大理巖重結(jié)晶第17頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變質(zhì)結(jié)晶作用 變質(zhì)結(jié)晶作用是指在變質(zhì)作用的溫度、壓力范圍內(nèi)，原巖在基本保持固態(tài)的條件下新礦物相的形成過程，同時(shí)必然有相應(yīng)的原有礦物相趨于消失。由于這種礦物相的變化過程多數(shù)情況下涉及巖石中各種組分的重新組合，所以也稱重組合作用。變質(zhì)巖中新礦物相的形成可有多種途徑，但都可歸結(jié)為變質(zhì)反應(yīng)變質(zhì)結(jié)晶作用與重結(jié)晶作用有何不同？第18頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二重結(jié)晶泥巖十字石板巖白云母片巖第19頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星

14、期二變質(zhì)分異作用 指成分均勻的原巖，在巖石總成分不變的前提下，造成礦物成分不均勻的一種變質(zhì)作用。常見如角閃質(zhì)巖石中以角閃石為主的暗色礦物和淺色長英質(zhì)礦物成條帶狀或團(tuán)塊狀不均勻聚集的現(xiàn)象，綠片巖中出現(xiàn)形態(tài)不規(guī)則的鈉長石綠簾石石英脈等等。目前一般認(rèn)為變質(zhì)分異作用是在變質(zhì)作用的溫壓條件下，原巖中某些礦物組分經(jīng)擴(kuò)散作用而不均勻聚集的過程。它以組分在空間上有一定范圍的遷移而不同于一般的重結(jié)晶作用，又以沒有組分從系統(tǒng)中帶出或從系統(tǒng)外帶入而不同于交代作用（后述）第20頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二交代作用 交代作用指變質(zhì)作用條件下，由變質(zhì)原巖以外的物質(zhì)的帶入和原巖物質(zhì)的帶出而造成的

15、一種礦物被另外一種化學(xué)成分與其不同的礦物所置換的過程。其特征是：交代作用是一種機(jī)理復(fù)雜的成巖成礦作用過程，在自然界分布很廣，可在多種地質(zhì)環(huán)境中出現(xiàn)，并和不同的地質(zhì)作用相聯(lián)系。交代作用過程中，必須有一定數(shù)量的組分從外部帶入巖石中，同時(shí)巖石中一些組分被帶出，結(jié)果使巖石總的化學(xué)成分發(fā)生不同程度的改變。交代作用過程中，巖石中原有礦物的分解消失和新礦物的形成和生長基本同時(shí)進(jìn)行，是一種物質(zhì)逐漸置換的過程，而不是注入充填作用交代作用過程中，巖石基本保持固態(tài)（剛性或塑性），但少量流體相的存在是十分必要的 。在干的環(huán)境中，交代作用很難大規(guī)模進(jìn)行。交代作用過程，巖石總體積基本不變，即交代反應(yīng)的過程既遵守質(zhì)量守恒的

16、規(guī)律，又必須體積守恒。因此，反應(yīng)過程的機(jī)理十分復(fù)雜。第21頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二輝石的交代殘留第22頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二輝石的交代殘留第23頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變形和碎裂作用 各種巖石受應(yīng)力超過彈性限度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)破碎或塑性變形現(xiàn)象。變形和碎裂是變質(zhì)過程中的一種重要作用。變形和碎裂的發(fā)育程度和特點(diǎn)與許多因素有關(guān)，如巖石的物理性質(zhì)、所處的深度（溫度、靜壓力條件）以及所受應(yīng)力的作用方式和強(qiáng)度等。巖石在不同的環(huán)境條件下具有不同的變形行為：在近地表低溫低壓和較高應(yīng)變速率條件下，巖石顯示脆性行為，永

17、久變形機(jī)制為脆性變形，表現(xiàn)為巖石沿裂縫破裂，產(chǎn)生碎裂和斷裂。而在地下高溫高壓，特別是當(dāng)應(yīng)變速率低時(shí)，巖石顯示塑性行為，永久變形主要由塑性流動(dòng)產(chǎn)生，導(dǎo)致礦物畸變和褶皺而沒有破裂。但脆性與塑性之間并沒有絕對的界線，二者是過渡的。第24頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二碎基碎斑第25頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)：指變質(zhì)巖石中礦物的自形程度、形狀、粒度以及晶體之間的相互關(guān)系等；構(gòu)造：指組成巖石的礦物或礦物集合體的空間分布和排列方式等特征。變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造第26頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)的基本類型 變質(zhì)

18、巖的結(jié)構(gòu)類型繁多，大致可分為四種不同的成因類型，即變余結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)和變形結(jié)構(gòu)。也有人把變晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)和變形結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為變質(zhì)標(biāo)型結(jié)構(gòu)。變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)第27頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二（一）變余結(jié)構(gòu) 在變質(zhì)作用過程中，由于變形和重結(jié)晶作用不強(qiáng)烈，原巖的礦物成分和結(jié)構(gòu)特征沒有被徹底改造，原巖的結(jié)構(gòu)特征部分地被保留下來，形成變余結(jié)構(gòu)，也稱殘留結(jié)構(gòu)。 變余結(jié)構(gòu)總的特點(diǎn)是：外貌上具原來沉積巖或巖漿巖的結(jié)構(gòu)特征，而礦物成分上則表現(xiàn)出一些變質(zhì)礦物的特點(diǎn)，許多情況下也保留了一些原巖礦物的特點(diǎn)。 變質(zhì)粉砂巖第28頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變余花

19、崗巖第29頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二（二）變晶結(jié)構(gòu) 變晶結(jié)構(gòu)是重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶的產(chǎn)物，它與巖漿巖中的結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)有些相似（全晶質(zhì)）。然而由于變質(zhì)過程中的重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶基本上是在固態(tài)條件下進(jìn)行的，而且在同一次變質(zhì)作用過程中各種礦物幾乎是同時(shí)生長和發(fā)育的，因此它們又有許多不同之處：大理巖麻粒巖第30頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變晶結(jié)構(gòu)第31頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二同一世代的變晶礦物沒有明顯的結(jié)晶順序，晶體自形程度的差別取決于結(jié)晶勢，不象巖漿巖中那樣礦物的自形程度隨結(jié)晶順序依次變化。而且一般變質(zhì)礦物顆粒排列緊密

20、，彼此鑲嵌或相互包裹，如一處甲礦物包裹了乙礦物，另一處則有乙礦物包裹了甲礦物的現(xiàn)象。變斑晶的形成一般與基質(zhì)礦物同時(shí)或稍晚，所以變斑晶中常含有大量的基質(zhì)礦物包裹體，與巖漿巖中斑晶形成較早的情況相反。除變斑晶外，其他變晶礦物的自形程度都較差，多為他形或半自形，全自形晶少見。這與缺少自由生長空間有關(guān)。柱狀、片狀及放射狀礦物比較發(fā)育，柱狀、片狀礦物的延展性比巖漿巖中的大，且多為定向排列。淺色礦物（石英、長石、碳酸鹽礦物等）多具優(yōu)選方位，發(fā)育波狀消光、雙晶彎曲等變形現(xiàn)象，這與變質(zhì)作用中或變質(zhì)之后應(yīng)力的作用有關(guān)。 變晶結(jié)構(gòu)與巖漿巖中的全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)的差異：第32頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分

21、，星期二 多硅白云母榴輝巖 （原巖為玄武巖）（左單偏光，下正交偏光）多硅白云母第33頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二（三）交代結(jié)構(gòu) 指巖石中原有礦物或礦物集合體被新的礦物或礦物集合體所取代的現(xiàn)象。是交代作用形成的，在交代過程中有物質(zhì)成分的交換和結(jié)構(gòu)的改組。 交代結(jié)構(gòu)的一般特點(diǎn)是：礦物顆粒的形態(tài)復(fù)雜多樣， 邊緣多為港灣狀等不規(guī)則 形狀；礦物粒度變化大；同種礦物的不同顆粒， 甚至同一顆粒的不同部分， 其成分、光性等性質(zhì)變化 明顯，且這種變化多是漸 變的；第34頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二（四）變形結(jié)構(gòu)（動(dòng)力變質(zhì)結(jié)構(gòu)）碎裂結(jié)構(gòu) 由脆性變形形成。主要

22、表現(xiàn)為礦物的壓碎和裂開。因壓碎和裂開的強(qiáng)度不同，礦物?？煞譃榇笮扇核榘吆退榛?。碎斑以不規(guī)則的破碎邊緣、較多的裂隙、波狀消光及邊緣顆?；癁樘卣?。碎基粒度很小，甚至可是超顯微的礦物粉末狀。碎粒較為均勻時(shí)稱碎裂結(jié)構(gòu)；由碎斑和碎基構(gòu)成時(shí)稱碎斑結(jié)構(gòu)。第35頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二糜棱結(jié)構(gòu) 是巖石在塑性狀態(tài)下以顯微破裂、蠕變、顆粒邊界滑動(dòng)、重結(jié)晶等作用形成的一種具糜棱葉理的定向結(jié)構(gòu)。主要特點(diǎn)是：受應(yīng)變的碎斑分布于細(xì)粒至隱晶質(zhì)基質(zhì)中，基質(zhì)含量50%90%，有明顯的韌性流動(dòng)跡象；碎斑顆粒具顯微破裂、圓化現(xiàn)象。礦物晶內(nèi)塑性變形現(xiàn)象很普遍，如波狀消光、亞顆?；⑴ふ?、機(jī)械雙晶、變

23、形紋等。第36頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變質(zhì)巖的構(gòu)造變質(zhì)巖構(gòu)造的基本類型及其特征 1、變余構(gòu)造（殘留構(gòu)造） 變質(zhì)作用對原巖構(gòu)造改造不徹底使原巖構(gòu)造的某些特點(diǎn)得以保留，構(gòu)成變余構(gòu)造。常見的有變余層理構(gòu)造，變余杏仁構(gòu)造、變余枕狀構(gòu)造、變余流紋構(gòu)造等。變質(zhì)粉砂巖第37頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變質(zhì)花崗巖第38頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二2、變成構(gòu)造 指變質(zhì)作用過程中由重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶作用形成的構(gòu)造。常見類型有：斑點(diǎn)狀構(gòu)造 為接觸變質(zhì)初期形成的斑點(diǎn)板巖所特有。特點(diǎn)是巖石中分布一些形狀不一、 大小不等的由碳質(zhì)、鐵質(zhì)物

24、或紅柱石、堇青石、云母等的雛晶集合體組成斑點(diǎn)。斑點(diǎn)板巖第39頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二板狀構(gòu)造 變質(zhì)泥巖等柔性巖石受壓力作用形成的一種構(gòu)造。特點(diǎn)是巖石具有相互平行的破裂面（劈理面），如同板狀，破裂面上有時(shí)有微晶絹云母、綠泥石等礦物，但巖石基本沒有重結(jié)晶，新生礦物很少。千枚狀構(gòu)造 是一種低級定向構(gòu)造。微片理面上因絹云母、綠泥石密集排列而有強(qiáng)烈的絲絹光澤。巖石重結(jié)晶程度不高，礦物肉眼難辨，鏡下見較多新生礦物如絹云母、綠泥石、微粒石英等密集定向排列，也常呈微褶皺狀。板狀構(gòu)造千枚狀構(gòu)造第40頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二片狀構(gòu)造 巖石中含較多的片

25、柱狀礦物，連續(xù)定向排列構(gòu)成片理。片理可較平直、也可成波狀彎曲甚至強(qiáng)烈揉皺。巖石重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶程度較高，肉眼可辨認(rèn)礦物種類，常發(fā)育變斑晶。第41頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二片麻狀構(gòu)造 巖石主要由粒狀淺色礦物組成，少量片狀及柱狀暗色礦物斷續(xù)定向排列?；蛘哌@些柱狀及片狀礦物集結(jié)成寬度和長度都不大的薄透鏡體斷續(xù)定向排列。第42頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二條帶狀構(gòu)造 不同變質(zhì)礦物呈條帶狀定向分布。塊狀構(gòu)造 巖石中礦物成分和結(jié)構(gòu)都很均勻，不顯示定向排列。第43頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二混合巖的構(gòu)造 是指混合巖中基體和脈

26、體的空間分布特征及其相互關(guān)系?？煞譃椋?帶狀構(gòu)造：基體與脈體呈條帶狀相間分布。 眼球狀構(gòu)造：長英質(zhì)（主要是堿性長石和石英）呈眼球狀團(tuán)塊斷續(xù)分布于基體中。 網(wǎng)脈狀構(gòu)造：長英質(zhì)脈體不規(guī)則地穿切基體，呈細(xì)脈狀、分枝狀、網(wǎng)狀分布。脈體數(shù)量較少，寬窄不定，有時(shí)尖滅。 角礫狀構(gòu)造：基體被脈體分割包圍，呈角礫狀。 腸狀構(gòu)造：脈體呈腸狀褶曲分布于基體之中。 片麻狀構(gòu)造 基體與脈體界限基本不清，基體中的暗色礦物斷續(xù)定向排列。霧迷狀構(gòu)造 也稱陰影狀構(gòu)造、星云狀構(gòu)造?；w與脈體界線完全不清，有時(shí)隱約可見被交代的基體的殘留輪廓，呈斑雜狀或陰影狀分布。第44頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變質(zhì)巖

27、的成分特征第45頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變質(zhì)巖化學(xué)成分和化學(xué)類型的劃分一、變質(zhì)巖的化學(xué)成分 變質(zhì)巖是地殼中的先存巖石（巖漿巖、沉積巖及早先的變質(zhì)巖）經(jīng)復(fù)雜變質(zhì)作用的產(chǎn)物。因此，其化學(xué)成分取決于原巖成分和變質(zhì)作用的特點(diǎn)?？傮w來說，變質(zhì)巖的化學(xué)成分主要仍由SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5、H2O及CO2等氧化物組成。與巖漿巖、沉積巖相比，變質(zhì)巖中主要氧化物如SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5等的變化范圍要大，與它們在巖漿巖和沉積巖中變化的總

28、范圍相當(dāng)?；謴?fù)原巖和劃分對比變質(zhì)地層的重要標(biāo)志之一第46頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二等化學(xué)系列指原始化學(xué)成分相同的所有巖石，其礦物組合的不同是由變質(zhì)作用的類型和強(qiáng)度決定的。如基性巖石在區(qū)域變質(zhì)條件下，隨著變質(zhì)程度的增高可出現(xiàn)綠片巖綠簾角閃巖斜長角閃巖斜長輝石巖，構(gòu)成一個(gè)等化學(xué)系列。等物理系列指同一變質(zhì)條件下形成的所有巖石，其礦物組合的不同是由原巖化學(xué)成分決定的。如一個(gè)變質(zhì)相或變質(zhì)帶中的所有巖石第47頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變質(zhì)巖的五種化學(xué)類型泥質(zhì)變質(zhì)巖：源自泥質(zhì)（鋁質(zhì)）沉積物。長英質(zhì)變質(zhì)巖：包括變質(zhì)的砂巖（長石砂巖、長石石英砂巖）、酸

29、性 凝灰?guī)r和中酸性巖漿巖。鈣質(zhì)變質(zhì)巖：源自灰?guī)r和白云巖（可含石英、粘土礦物等雜質(zhì)）等鈣 質(zhì)沉積物?；宰冑|(zhì)巖：由基性巖漿巖、凝灰?guī)r及含較多的Ca、Al、Fe、Mg的不 純泥灰質(zhì)沉積物變質(zhì)而成。主要原巖是基性火成巖，包括侵入和 噴出的各個(gè)種屬及化學(xué)成分上與之相當(dāng)?shù)碾s砂巖和鐵質(zhì)白云質(zhì)泥 灰?guī)r。鎂質(zhì)變質(zhì)巖：源自超基性巖漿巖和綠泥石質(zhì)及其它富含Mg、Fe的沉積 物。原巖類型是橄欖巖、純橄巖、輝石巖等超鎂鐵質(zhì)巖石及化學(xué) 成分與之相當(dāng)?shù)某练e巖第48頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二變質(zhì)巖的礦物成分 一、變質(zhì)巖礦物成分的一般特點(diǎn)1、巖漿巖中的主要礦物（長石、石英、云母、角閃石、輝石等）

30、在變質(zhì)巖中也是主要礦物，但它們在變質(zhì)巖中的含量變化范圍很大。這主要是由變質(zhì)巖的化學(xué)成分范圍較寬決定的。 如正常的巖漿巖中石英很少超過50%（一般不超過30%），而在變質(zhì)巖中石英可高達(dá)95%以上。其次，變質(zhì)巖與巖漿巖礦物成分的差異還與變質(zhì)巖礦物生成溫度比巖漿巖的低有關(guān)。 如在基性巖漿巖中，輝石遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于角閃石；而在基性變質(zhì)巖中，雖然有時(shí)也出現(xiàn)輝石，但普通角閃石和綠泥石是普遍的。 2、鱗石英、玄武閃石、霓石及副長石類等高溫礦物為巖漿巖所特有，在變質(zhì)巖中極為罕見。3、典型的沉積礦物如粘土礦物、海綠石等為沉積巖所特有，僅在變質(zhì)較淺時(shí)可作為殘余礦物在變質(zhì)巖中出現(xiàn)。4. 特征變質(zhì)礦物：剛玉、紅柱石、夕線石、

31、藍(lán)晶石、鐵鋁榴石、十字石、堇青石、白云母 (泥質(zhì)變質(zhì)巖中), 鈣鋁榴石、硅灰石、符山石、透輝石（鈣質(zhì)變質(zhì)巖類），角閃石類、輝石類（基性變質(zhì)巖中），滑石、直閃石（鎂質(zhì)變質(zhì)巖中）等主要出現(xiàn)在變質(zhì)巖中。第49頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二二、礦物的化學(xué)成分特點(diǎn)（與巖漿巖中對比）1、變質(zhì)巖中廣泛出現(xiàn)鋁的硅酸鹽（Al2SiO5）類礦物，如紅柱 石、藍(lán)晶石、夕線石等。2、變質(zhì)巖中可出現(xiàn)不含鐵的鎂硅酸鹽（Mg2SiO4）類礦物（如 鎂橄欖石）和復(fù)雜的鈣鎂鐵錳鋁的硅酸鹽X3Al2SiO4 類礦物（如石榴子石類），而巖漿巖中一般是鐵鎂呈類質(zhì) 同象的正硅酸鹽（Fe,Mg)2SiO4。3、

32、變質(zhì)巖中可出現(xiàn)鐵鎂鋁的鋁硅酸鹽類礦物如堇青石、十字 石，巖漿巖中只出現(xiàn)鉀鈉鈣的鋁硅酸鹽類礦物如各種長石。4、純鈣的硅酸鹽如硅灰石（CaSiO3），為變質(zhì)巖所特有。5、變質(zhì)巖中含（OH）的礦物比巖漿巖中多。6、變質(zhì)巖中碳酸鹽類礦物分布廣泛。第50頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二三、礦物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和其它特點(diǎn)1、變質(zhì)巖中層狀、鏈狀結(jié)構(gòu)的礦物（綠泥石、云母、角閃石、 輝石等）較多，常發(fā)育有較多的鱗片狀、纖維狀、針狀、 柱狀礦物，且這些礦物的平均延展性（長寬之比）比巖漿 巖中的同類礦物為大。如黑云母在巖漿巖中的延展性一般 的1.5左右，而在變質(zhì)巖中可達(dá)710。2、變質(zhì)巖中常發(fā)育有

33、分子排列極緊密的礦物，這種礦物分子 體積較小、比重較大，如石榴子石。3、變質(zhì)巖中同質(zhì)多象（多形）礦物發(fā)育，如紅柱石、藍(lán)晶石、 夕線石。4、斜長石的環(huán)帶結(jié)構(gòu)在變質(zhì)巖中較為少見。5、變質(zhì)巖中礦物的變形象發(fā)育。第51頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二 原巖是變質(zhì)巖的物質(zhì)基礎(chǔ)，變質(zhì)巖的礦物成分首先取決于原巖的化學(xué)成分。如果變質(zhì)作用過程中不伴隨明顯的交代作用，則一定化學(xué)類型的變質(zhì)巖與一定的礦物成分相對應(yīng)。反過來說，研究巖石的礦物成分則可推斷巖石的化學(xué)類型。不僅對相同變質(zhì)條件下形成的變質(zhì)巖是如此，對所有非交代成因的變質(zhì)巖來說也是如此。 五大化學(xué)類型的化學(xué)成分和礦物成分特點(diǎn)第52頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二1、泥質(zhì)變質(zhì)巖 化學(xué)成分特點(diǎn)是Al2O3、K2O含量高。K2O的過剩和不足對礦物組合影響很大。據(jù)此可分為兩個(gè)亞類：Al2O3過剩（K2O不足）的泥質(zhì)變質(zhì)巖：原巖為高嶺石粘土巖、蒙脫石粘土巖等。變質(zhì)巖礦物成分特點(diǎn)是含富鋁礦物，中低溫時(shí)無鉀長石，高溫時(shí)（高角閃巖相、麻粒巖相、輝石角巖相等）出現(xiàn)鉀長石。K2O過剩（Al2O3不足）的泥質(zhì)變質(zhì)巖：原巖為水云母粘土巖類。礦物成分特點(diǎn)是含鉀長石，中低溫時(shí)無富鋁礦物，高溫時(shí)出現(xiàn)富鋁礦物（夕線石、堇青石、石榴石等）。第53頁，共56頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)3分，星期二2、長英質(zhì)變質(zhì)