變質(zhì)巖巖石學(xué)7-地科孫洋

第七章區(qū)域變質(zhì)巖任課教師：孫洋聯(lián)系方式：565765032@《變質(zhì)巖巖石學(xué)》長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院2013年10月第七章區(qū)域變質(zhì)巖第一節(jié)區(qū)域變質(zhì)的定義和分類第二節(jié)埋藏變質(zhì)巖一般特點(diǎn)第三節(jié)造山變質(zhì)巖一般特點(diǎn)第四節(jié)中P/T和低P/T區(qū)域變質(zhì)巖第五節(jié)高P/T區(qū)域變質(zhì)巖第六節(jié)混合巖1.定義

區(qū)域變質(zhì)：大規(guī)模（區(qū)域尺度）的變質(zhì)作用。2.分類定義囊括了各種復(fù)雜因素和環(huán)境A造山變質(zhì)：分布在大陸地區(qū)。B洋底變質(zhì)：分布在大洋地區(qū)。C埋藏變質(zhì)：向成巖作用過(guò)渡類型，出現(xiàn)在造山變質(zhì)和洋底變質(zhì)的很低級(jí)部分。D混合巖化：向巖漿作用過(guò)渡類型，與中、高級(jí)造山變質(zhì)巖伴生。DCBAAAAABBA一區(qū)域變質(zhì)的定義和分類第七章區(qū)域變質(zhì)巖第一節(jié)區(qū)域變質(zhì)的定義和分類第二節(jié)埋藏變質(zhì)巖一般特點(diǎn)第三節(jié)造山變質(zhì)巖一般特點(diǎn)第四節(jié)中P/T和低P/T區(qū)域變質(zhì)巖第五節(jié)高P/T區(qū)域變質(zhì)巖第六節(jié)混合巖1.埋藏變質(zhì)巖出現(xiàn)在造山變質(zhì)（區(qū)域變質(zhì)）和洋底變質(zhì)的很低級(jí)部分，或獨(dú)立出現(xiàn)在強(qiáng)烈坳陷盆地沉積的下部，與未變質(zhì)沉積巖、火山巖漸變過(guò)渡。2.變質(zhì)因素以很低溫（150~350℃）、低壓（＜0.35GPa）為特點(diǎn)，流體成分也是一個(gè)重要因素，因而常常伴隨低溫交代作用。但透入性變形微弱，偏應(yīng)力較次要。P/T比變化范圍很大，從高P/T直到很低P/T各類型都有。P-T范圍小，僅包括Z和P-P兩個(gè)變質(zhì)相。DCBA二埋藏變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)白云母（Ms）和伊利石（Ill）

粉末X-射線強(qiáng)衍射峰白云母（Ms）和伊利石（Ill）構(gòu)造略圖例如：白色云母Wm是伊利石—白云母混層Ill/Ms。顆粒細(xì)小，用偏光顯微鏡難以區(qū)分，有效的鑒定手段是粉晶X-衍射和透射電子顯微鏡。二埋藏變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)

3.礦物成分上以含沸石、葡萄石Prh、綠纖石Pu、混層狀粘土礦物等很低溫礦物及大量原巖中殘留礦物為特征。4.巖石無(wú)片理，變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)育，原生的沉積、火山或火山碎屑結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)，原生的層理、氣孔等構(gòu)造保留完好，外貌上與未遭受變質(zhì)的原巖很難區(qū)分，一般用“變質(zhì)××巖”命名。5由于溫度很低，通常缺乏與埋藏變質(zhì)相關(guān)的巖漿活動(dòng)。二埋藏變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)第七章區(qū)域變質(zhì)巖第一節(jié)區(qū)域變質(zhì)的定義和分類第二節(jié)埋藏變質(zhì)巖一般特點(diǎn)第三節(jié)造山變質(zhì)巖一般特點(diǎn)第四節(jié)中P/T和低P/T區(qū)域變質(zhì)巖第五節(jié)高P/T區(qū)域變質(zhì)巖第六節(jié)混合巖1.廣泛分布在前寒武紀(jì)結(jié)晶基底和顯生宙造山帶，面積往往達(dá)數(shù)百乃至數(shù)千km2，在太古宙結(jié)晶基底，變質(zhì)區(qū)以面狀為主，如加拿大地盾；在元古宙、顯生宙造山帶的核部，呈帶狀。三造山變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)

2.是在區(qū)域性熱異常和構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的聯(lián)合作用的產(chǎn)物，變質(zhì)因素十分復(fù)雜。T、P、偏應(yīng)力和流體都起十分重要的作用，且變質(zhì)條件變化大。熱峰溫度變化范圍自200~800℃以上，熱峰壓力自0.2GPa至2.0GPa，甚至大于3.0GPa，P/T比自5℃/km至80℃/km，包括高、中和低P/T比三種主要類型。三造山變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)

3.由于偏應(yīng)力起重要作用，造山變質(zhì)巖通常都遭受構(gòu)造變形，而發(fā)育明顯的面、線理。典型巖石

為板巖、千枚巖、片巖、片麻巖。變形強(qiáng)烈時(shí)，可完全消除對(duì)原生結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、接觸關(guān)系和所經(jīng)歷的地質(zhì)事件的“記憶”，造成原巖恢復(fù)和地質(zhì)事件分析的困難。此時(shí)，為了有效地進(jìn)行原巖恢復(fù)和建立地質(zhì)事件序列，詳細(xì)研究弱應(yīng)變域是很有必要的，因?yàn)檫@些地段保留了較多原生信息以幫助恢復(fù)“記憶”。三造山變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)結(jié)晶程度可劈性易難劈開(kāi)面平整光滑礦物肉眼不可分辯粗糙礦物肉眼可分辯黯淡絲絹光澤無(wú)微褶皺、褶劈強(qiáng)烈絲絹光澤微褶皺、褶劈定向且連續(xù)定向但不連續(xù)其它面狀構(gòu)造表現(xiàn)為一系列近平行排列的面，統(tǒng)稱為面理。面狀構(gòu)造包括變余層理、板狀構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、眼球狀構(gòu)造和S-C面理等類型。變質(zhì)構(gòu)造—定向構(gòu)造板狀構(gòu)造：是重結(jié)晶程度很低的低級(jí)變質(zhì)巖典型的面理形式。通常由密集的間隔平面（劈理面）顯示，沿著劈理面巖石容易裂開(kāi)呈平整、光滑但光澤暗淡的板片。千枚狀構(gòu)造：面理由細(xì)小的片狀硅酸鹽定向排列而成，重結(jié)晶程度比板巖構(gòu)造高，肉眼難識(shí)別礦物顆粒。巖石沿面理裂開(kāi)，劈開(kāi)面不如板劈理平整，有強(qiáng)烈絲絹光澤（絹云母、綠泥石等片狀硅酸鹽礦物）。板狀構(gòu)造千枚狀構(gòu)造變質(zhì)構(gòu)造—定向構(gòu)造片狀構(gòu)造：重結(jié)晶程度高，面理由肉眼可識(shí)別的片、板、針、柱狀礦物連續(xù)定向排列。巖石較易沿面理裂開(kāi)，但裂開(kāi)面平整程度比千枚狀構(gòu)造差。片麻狀構(gòu)造：重結(jié)晶程度高，礦物肉眼可識(shí)別。粒狀礦物含量高，板片狀、針柱狀礦物斷續(xù)定向分布。巖石沿片麻理無(wú)特別強(qiáng)烈的裂開(kāi)趨勢(shì)。片狀構(gòu)造片麻狀構(gòu)造變質(zhì)構(gòu)造—定向構(gòu)造

4.P/T比變化大，變質(zhì)相系列和遞增變質(zhì)帶演化十分復(fù)雜多樣，可劃分為三個(gè)基本類型和一系列過(guò)渡類型。Gl型Ky-Sil型And-Sil型三造山變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)變質(zhì)相系列GS→A→G，泥質(zhì)變質(zhì)巖中典型遞增變質(zhì)帶為：①Bi帶；②Crd帶；③And帶；④Sil-Ms帶（Sil帶）；⑤Kf-Sil帶；⑥Crd-Gt-Kf帶。其中①為綠片巖相，②為綠片巖相-角閃巖相過(guò)渡；③、④為角閃巖相；⑤、⑥為麻粒巖相。蘇格蘭高地巴肯式變質(zhì)帶包括①至④。巴肯式區(qū)巴羅式區(qū)1低P/T型（紅柱石—矽線石型）相系列為GS→EA→A→G，泥質(zhì)變質(zhì)巖中典型遞增變質(zhì)帶為：①Ch帶；②Bi帶；③Gt帶；④St帶；⑤Ky帶；⑥Sil帶；⑦Kf-Sil帶；⑧Crd-Gt-Kf帶。其中①、②為綠片巖相，③為綠簾角閃巖相（綠片巖相-角閃巖相過(guò)渡）④、⑤、⑥為角閃巖相，⑦、⑧為麻粒巖相。巴羅式指示礦物帶包括①至⑥。巴羅式區(qū)巴肯式區(qū)2中P/T型（藍(lán)晶石—矽線石型）在典型地區(qū)加州Franciscan變質(zhì)相帶為Z相帶→P-P相帶→BS相+GS相帶→E+Ab-A巖塊。E和Ab-A作為構(gòu)造侵位的巖塊產(chǎn)于其它巖石之中。3高P/T型（藍(lán)閃石型）

5.變質(zhì)區(qū)（帶）內(nèi)部有P/T比變化：一個(gè)在同一構(gòu)造背景下的大面積造山變質(zhì)巖分布區(qū)內(nèi)部通常顯示熱峰壓力（深度）的很大變化，這導(dǎo)致變質(zhì)區(qū)（帶）內(nèi)部P/T比的變化，而分為不同類型相系列的兩個(gè)區(qū)域。

蘇格蘭高地加里東變質(zhì)區(qū)巴羅式區(qū)巴肯式區(qū)三造山變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)主要的構(gòu)造環(huán)境弧—溝帶大陸碰撞帶大陸拉張帶

6.造山變質(zhì)構(gòu)造背景多樣除這三類外，其它構(gòu)造背景亦可能存在，特別是早前寒武紀(jì)（Miyashiro1994）。不同構(gòu)造背景變質(zhì)作用特點(diǎn)不同。

三造山變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)

弧—溝帶變質(zhì)作用以發(fā)育雙變質(zhì)帶為特征雙變質(zhì)帶由大體同時(shí)代的一個(gè)高P/T變質(zhì)帶和一個(gè)較低P/T比變質(zhì)帶組成。相互平行沿大陸邊緣延伸，通常有一個(gè)巨大斷裂將二者分隔開(kāi)。1弧—溝帶大陸碰撞帶變質(zhì)作用以十分復(fù)雜的多期區(qū)域變質(zhì)，可出現(xiàn)各種P/T比類型及其疊加為特征。這是由碰撞帶復(fù)雜的構(gòu)造演化歷史決定的。詳細(xì)解釋這個(gè)復(fù)雜的構(gòu)造史十分困難，因而頗見(jiàn)分歧，特別是對(duì)古生代和更老的碰撞帶尤為如此。2大陸碰撞帶大陸拉張帶變質(zhì)作用以低P/T型高溫變質(zhì)伴隨大量巖漿活動(dòng)為特征。在大陸拉張區(qū)，地殼或巖石圈減薄使來(lái)自地幔或軟流圈的上升熱流增加，導(dǎo)致玄武質(zhì)和花崗巖類巖漿形成和上侵及低P/T型高溫變質(zhì)，形成麻粒巖相變質(zhì)雜巖。例如西歐比利牛斯海西造山帶中有大量麻粒巖相變質(zhì)雜巖，通常認(rèn)為它代表了早元古代大陸內(nèi)部拉張帶。3大陸拉張帶第七章區(qū)域變質(zhì)巖第一節(jié)區(qū)域變質(zhì)的定義和分類第二節(jié)埋藏變質(zhì)巖一般特點(diǎn)第三節(jié)造山變質(zhì)巖一般特點(diǎn)第四節(jié)中P/T和低P/T區(qū)域變質(zhì)巖第五節(jié)高P/T區(qū)域變質(zhì)巖第六節(jié)混合巖中P/T和低P/T區(qū)域變質(zhì)巖（低級(jí)）概述有類似的構(gòu)造背景（島弧帶、大陸碰撞帶、大陸拉張帶和前寒式紀(jì)結(jié)晶基底）；往往共存于同一構(gòu)造背景之中；均具有Z→P-P→GS→EA→A→Ｇ的變質(zhì)相系列，只是低P/T相系列中EA發(fā)育較差，后4個(gè)變質(zhì)相分布廣泛，是4個(gè)常見(jiàn)的區(qū)域變質(zhì)相；除泥質(zhì)變質(zhì)巖隨P/T比變化有明顯的礦物組合差異外，其余各化學(xué)類型的礦物組合變化不大。四中P/T和低P/T區(qū)域變質(zhì)巖Ch帶Bi帶（1）一般特點(diǎn)1）低級(jí)區(qū)域變質(zhì)相2）低溫礦物組合以基性變質(zhì)巖中出現(xiàn)Ch+Act+Ep+Ab+Q組合為標(biāo)志該相泥質(zhì)變質(zhì)巖通?？蓜澐譃镃h帶和Bi帶

Ch帶有Stp

無(wú)BiBi帶有Bi無(wú)Stp3）明顯的變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造Stp+PhnBi+Ch+Q+H2O

1綠片巖相（GS）1）泥質(zhì)（組合1，2）：從Ch帶至Bi帶隨著重結(jié)晶的增強(qiáng)，變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、變余層理構(gòu)造漸趨不明顯，出現(xiàn)板巖（Ch帶）千枚巖云母片巖（Bi帶）等化學(xué)系列。富鋁泥質(zhì)變質(zhì)巖有富鋁礦物Prl，無(wú)Mi，典型組合為Prl+Ch+Ms。富鉀泥質(zhì)變質(zhì)巖有Mi無(wú)Prl，典型組合為Stp+Ch+Ms+Mi，典型巖石為Stp板巖。Ch帶與Bi帶礦物組合明顯不同。Ch帶（－Bi＋Stp）；Bi帶（－Stp＋Bi）1綠片巖相（GS）2）長(zhǎng)英質(zhì)（組合2）：變質(zhì)砂巖、變質(zhì)礫巖、變質(zhì)流紋巖等。礦物組合與富鉀泥變質(zhì)巖相同。在Bi帶當(dāng)重結(jié)晶使變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造不明顯時(shí)，出現(xiàn)長(zhǎng)英粒巖或長(zhǎng)英片巖。（2）典型巖石和代表性礦物組合

硬綠泥石千枚巖：硬綠泥石為變斑晶，呈放射狀，基質(zhì)為石英、鈉長(zhǎng)石、絹云母等。黑云母片巖：由黑云母、石英組成，具粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。Meta-QzsandstoneCh帶（－Bi＋Stp）；Bi帶（－Stp＋Bi）4）鈣質(zhì)

（組合4）泥灰?guī)r：鈣硅酸鹽礦物為主，如Cc-Ep-Tr粒巖等。不純灰?guī)r：以Cc為主，如Ep-Tr大理巖。5）鎂質(zhì)（組合5）：出現(xiàn)F端附近礦物組合，無(wú)長(zhǎng)石、石英，如滑石（片）巖、蛇紋巖。1綠片巖相（GS）3）基性（組合3）：典型巖石為綠片巖（Ab-Ep-Ch片巖等），當(dāng)變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造顯著時(shí)，視變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造不同稱變質(zhì)輝綠巖、變質(zhì)玄武巖等。從Ch帶至Bi帶，礦物組合沒(méi)有變化，僅陽(yáng)起石含鋁量增加。（2）典型巖石和代表性礦物組合

綠片巖：由綠簾石、綠泥石、鈉長(zhǎng)石組成，斑狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。Ab-Ep-Chschist(greenschist)長(zhǎng)英粒巖

由黑云母、斜長(zhǎng)石、石英和角閃石組成，具細(xì)粒等粒變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。正交偏光。（1）一般特點(diǎn)是綠片巖相與角閃巖相之間過(guò)渡的低級(jí)變質(zhì)相重結(jié)晶程度比綠片巖相高，但變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造仍較常見(jiàn)以基性變質(zhì)巖中出現(xiàn)Ep+藍(lán)綠色Hb+兩相Pl組合為標(biāo)志，可有ActAls主要是KyCh是Mg-Ch出現(xiàn)AlmAb+EpActAbAn0-2＋PlAn＞20Hb

EAGS2綠簾角閃巖相1）泥質(zhì)（組合1，2）：富鋁泥質(zhì)巖典型組合為①、⑤，典型巖石為Alm-二云母片巖,Ky-Mg-Ch-云母片巖（富Al－1）。富鉀泥質(zhì)巖含鉀長(zhǎng)石不含富鋁礦物。典型巖石為

Mi-二云母片巖（富K－2）。

52綠簾角閃巖相（2）典型巖石和代表性礦物組合

2）長(zhǎng)英質(zhì)（組合2）：含鉀長(zhǎng)石不含富鋁礦物，典型巖石為二云母長(zhǎng)英粒巖，二云母長(zhǎng)英片巖。Ky-Mg-Ch-Micaschist十字石榴二云母片巖：由石英、黑云母、白云母、綠泥石、十字石(右上角)、石榴石(左下角)、磁鐵礦等組成，斑狀變晶結(jié)構(gòu)，粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。十字石呈篩狀結(jié)構(gòu)Mt-Ms-Mifels54）鈣質(zhì)

（組合4）泥灰?guī)r：鈣硅酸鹽粒巖（Cc-Ep-Tr粒巖等）。不純灰?guī)r：Ep-Tr大理巖。5）鎂質(zhì)（組合6）：滑石（片）巖、蛇紋巖。2綠簾角閃巖相（2）典型巖石和代表性礦物組合

3）基性（組合3）：以綠簾石—石英與兩相斜長(zhǎng)石和兩相鈣角閃石共生，普通角閃石含Al量較低，單偏光下藍(lán)綠色。典型巖石為綠簾角閃巖、變質(zhì)輝綠巖。EpAmphibolite(Gaoqiao)中P/T和低P/T區(qū)域變質(zhì)巖（中—高級(jí)）角閃巖相A（中級(jí)）麻粒巖相G（高級(jí)）四中P/T和低P/T區(qū)域變質(zhì)巖St帶Ky帶：無(wú)Sil有KySil帶：有Sil無(wú)KyEA

Ab+EpActPlAn＞20Hb

St+QGt+Als+V

Ms+ChSt+Bi+Q+V

A（1）一般特點(diǎn)1)中級(jí)區(qū)域變質(zhì)相2)少見(jiàn)變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造3)中溫礦物組合以基性變質(zhì)巖中出現(xiàn)PlAn＞20+Hb（綠色）組合為標(biāo)志富Al礦物仍然不與Kf共生Ms接近理想成分Ch、Tc、Ser、Act、Ab消失Ant、Cum、Di、Gro、PlAn＞20出現(xiàn)，Hb綠色Gt帶3角閃巖相內(nèi)部富Al泥質(zhì)巖礦物組合有明顯變化，中P/T下發(fā)育St帶（St出現(xiàn)）、Ky帶（St消失）和Sil帶（Sil出現(xiàn)，Ky消失），其余四大化學(xué)類型礦物組合沒(méi)有明顯變化。St帶Ky帶：無(wú)Sil有KySil帶：有Sil無(wú)KyEA

Ab+EpActPlAn＞20Hb

Ms+ChSt+Bi+Q+V

AGt帶St+QGt+Als+V

3角閃巖相

1）泥質(zhì)（組合1，2）

富Al（組合1）

St帶：

St-Alm-二云母片巖，更富鋁出現(xiàn)Ky

Ky帶：

Ky-Alm-二云母片巖，F(xiàn)e/Mg高可出現(xiàn)St

Sil帶：

Sil-Alm-二云母片巖，無(wú)ky富K（組合2）:含Mi無(wú)富鋁礦物，典型巖石為Mi-二云母片巖。（2）典型巖石和代表性礦物組合3角閃巖相St、Ky、Alm在巖石中常呈變斑晶產(chǎn)出，出現(xiàn)各種嵌狀變晶結(jié)構(gòu)。St-Alm-MsSchistSt-Alm-MsSchist12）長(zhǎng)英質(zhì)（組合2）典型巖石為二云母長(zhǎng)英片麻巖，原巖為花崗質(zhì)侵入巖的片麻巖在變形弱時(shí)可保留變余花崗結(jié)構(gòu)和與圍巖的接觸關(guān)系，稱英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、奧長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖、花崗閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖，即“TTG巖系”。（2）典型巖石和代表性礦物組合3角閃巖相Ms-Kfgneiss3角閃巖相（2）典型巖石和代表性礦物組合3）基性（組合3，4）典型巖石為角閃巖，在角閃巖相內(nèi)，隨著T升高，Hb含Al量增加，顏色從深藍(lán)綠色變至粽綠色?？珊珹lm或Di，稱Alm角閃巖（組合3）、Di角閃巖（組合4）。低P/T條件下，Alm為Cum代替，Cum角閃巖。Amphibolite

4）鈣質(zhì)—組合5，6泥灰?guī)r—組合5：鈣硅酸鹽粒巖（Pl-Gro-Di粒巖等）不純灰?guī)r—組合6：Gro-Di大理巖5）鎂質(zhì)—組合7：Ser、Tc等低溫鐵鎂礦物被Ant、Cum代替，典型巖石Cum片巖，Ant片巖。3角閃巖相（2）典型巖石和代表性礦物組合（1）概述

1)高級(jí)區(qū)域變質(zhì)相，通常T＞700℃，P＞0.3GPa。2)高溫礦物組合以基性變質(zhì)巖礦物組合中出現(xiàn)Ca-Cpx+Opx為標(biāo)志。4麻粒巖相（G）Hb分解反應(yīng)在相當(dāng)大的T區(qū)間內(nèi)連續(xù)進(jìn)行，在反應(yīng)帶含水礦物Hb仍然穩(wěn)定，因而在G相低溫部分，基性變質(zhì)巖具有向A相過(guò)渡的礦物組合如Pl+Hb+Di+Hy+Gt+Q。溫度進(jìn)一步升高，Hb將完全消失，因而在麻粒巖相高溫部分，基性變質(zhì)巖具有無(wú)水礦物組合如Pl+Di+Hy+Gt+Q。Hb+Alm＋

QHb＋Alm+Q＋Opx＋Pl＋Cpx＋VOpx＋Pl＋Cpx＋VMs+QAls+Or+Q+VSil-Or帶Crd-Gt-Or帶Bi+AlsCrd+Gt+Or+VAG1G24麻粒巖相（G）泥質(zhì)變質(zhì)巖中A相與G相相界反應(yīng)為Ms分解反應(yīng)，Or與富鋁礦物Sil、Gt等共生，出現(xiàn)Sil-Or帶，已分不出富鋁與富鉀組合。T進(jìn)一步升高，Bi也變得不穩(wěn)定，Bi分解反應(yīng)是G相低溫與高溫亞相界線，出現(xiàn)Crd-Gt-Or帶。Sil-Or帶

Crd-Gt-Or帶

Hb+Alm＋

QHb＋Alm+Q＋Opx＋Pl＋Cpx＋VOpx＋Pl＋Cpx＋VMs+QAls+Or+Q+VSil-Or帶

Crd-Gt-Or帶

Bi+AlsCrd+Gt+Or+VAG1G24麻粒巖相（G）①Opx為Hy，含Al2O3可達(dá)6-10%，有較強(qiáng)的粉紅—淡綠色多色性②Cpx為Ca-Cpx：Di、Aug（普通輝石）等，也含Al2O3，即含Jd分子（NaAlSi2O6）和Ca-Ts（鈣契爾馬克分子，CaAl2Si2O6）③Gt是MgAl—FeAl質(zhì)GtSil-Or帶Crd-Gt-Or帶G1G2④Bi是含Mg、Ti高的紅粽色Bi⑤Hb是含Ti、Al高的褐色Hb⑥Q有時(shí)具暗藍(lán)色或藍(lán)灰色⑦Kf是正長(zhǎng)石，常常是條紋長(zhǎng)石。成分上富Na；Pl是奧長(zhǎng)石—中長(zhǎng)石，含K，常常是反條紋長(zhǎng)石。有時(shí)長(zhǎng)石呈暗藍(lán)、藍(lán)綠或褐綠色⑧含Ti的副礦物通常是金紅石和鈦鐵礦，只有在鈣質(zhì)巖中才出現(xiàn)榍石⑨Al2SiO5礦物在中—低P/T下為Sil，高P/T下為Ky4麻粒巖相（G）礦物學(xué)特征高溫退火使得變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造已完全消失。Ms、Bi、Hb分解反應(yīng)導(dǎo)致巖石中片狀、纖狀礦物減少和消失，因而麻粒巖相巖石典型結(jié)構(gòu)為花崗變晶結(jié)構(gòu)（等?；虿坏攘＃?，典型構(gòu)造為片麻狀至塊狀構(gòu)造。由于形成于地下深處高T、P條件下，它們現(xiàn)今出露地表曾經(jīng)歷過(guò)顯著的降溫降壓過(guò)程，因而在麻粒巖相變質(zhì)巖中反應(yīng)結(jié)構(gòu)常見(jiàn)。4麻粒巖相（G）結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征麻粒巖相變質(zhì)巖中反應(yīng)結(jié)構(gòu)：IBC型與IBC（近等壓冷卻）軌跡有關(guān)的反應(yīng)結(jié)構(gòu)實(shí)例（Harley1989）

4麻粒巖相（G）a反應(yīng)邊（冠狀體）結(jié)構(gòu)指示巖石中發(fā)生近等壓冷卻反應(yīng)Opx+Pl→Gt+Cpx+Qb出溶結(jié)構(gòu)指示巖石中發(fā)生近等壓冷卻反應(yīng)高Al-Px→低Al-Px+Gt麻粒巖相變質(zhì)巖中反應(yīng)結(jié)構(gòu)：ITD型b.Gt與Q之間的Pl、Opx環(huán)邊，指示巖石中發(fā)生近等溫減壓反應(yīng)Gt+3Q=6Opx+3Pl

與ITD（近等溫減壓）軌跡有關(guān)的反應(yīng)結(jié)構(gòu)實(shí)例（Harley1989）

a.Gt具Opx-Pl后成合晶環(huán)邊，Cpx具Opx環(huán)邊，指示巖石中發(fā)生近等溫減壓反應(yīng)Gt+Cpx+Q=Pl+Opx4麻粒巖相（G）1）泥質(zhì)（組合1，2）

低溫亞相（Sil-Or帶）Sil-Gt-Or片麻巖（組合①，可含Bi）Gt-Bi-Or片麻巖（組合②）高溫亞相（Crd-Gt-Or帶）Bi消失，出現(xiàn)Crd、HySil-Crd-Gt-Or片麻巖（組合①）Hy-Gt-Or片麻巖（組合②）（2）典型巖石和代表性礦物組合4麻粒巖相（G）2）長(zhǎng)英質(zhì)（組合1,2)礦物組合與泥質(zhì)相同,但長(zhǎng)石、石英含量高，為各類長(zhǎng)英麻粒巖低溫亞相（Sil-Or帶）Sil-Gt長(zhǎng)英麻粒巖（組合①，可含Bi）Gt-Bi長(zhǎng)英麻粒巖（組合②）高溫亞相（Crd-Gt-Or帶）Sil-Crd-Gt長(zhǎng)英麻粒巖（組合①）Hy-Gt長(zhǎng)英麻粒巖（組合②）4麻粒巖相（G）（2）典型巖石和代表性礦物組合主要由Sil、Gt、Q、長(zhǎng)石組成的泥質(zhì)變質(zhì)巖習(xí)慣名稱。典型產(chǎn)地為印度Kalahandi，我國(guó)華北北部麻粒巖帶中也有廣泛分布。

孔茲巖是一種暗色的含Hy、具花崗質(zhì)成分的長(zhǎng)英質(zhì)巖石，通常含少量Gt和Bi，無(wú)富鋁礦物Sil和Crd，石英呈暗藍(lán)色或藍(lán)灰色，長(zhǎng)石為暗藍(lán)、藍(lán)綠或褐綠色。最著名的產(chǎn)地是印度馬德拉斯州。紫蘇花崗巖組合？4麻粒巖相（G）3）基性

（組合3)輝石麻粒巖低溫亞相：含Hb

Gt-Pl-Hb-二輝石麻粒巖高溫亞相：Hb消失Gt-Pl-二輝石麻粒巖4）鈣質(zhì)

（組合4)通常無(wú)Wo、Gro

泥灰?guī)r：Cc-Pl-Di粒巖不純灰?guī)r：Pl-Di大理巖5）鎂質(zhì)二輝石巖尖晶石-二輝橄欖巖

4麻粒巖相（G）（2）典型巖石和代表性礦物組合Gt-Pxgranulite對(duì)比：A與HHAHH對(duì)比：G與PHGPH第七章區(qū)域變質(zhì)巖第一節(jié)區(qū)域變質(zhì)的定義和分類第二節(jié)埋藏變質(zhì)巖一般特點(diǎn)第三節(jié)造山變質(zhì)巖一般特點(diǎn)第四節(jié)中P/T和低P/T區(qū)域變質(zhì)巖第五節(jié)高P/T區(qū)域變質(zhì)巖第六節(jié)混合巖LA、BS和E是高P/T變質(zhì)地體特有的三個(gè)變質(zhì)相，LA、BS屬很低級(jí)變質(zhì)。五高P/T區(qū)域變質(zhì)巖高P/T區(qū)域變質(zhì)巖概述產(chǎn)于海溝帶和大陸碰撞帶，是地殼俯沖的標(biāo)志。

位于Z相與BS相之間，僅代表一個(gè)小的P-T范圍：P≈0.3-0.4Gpa，T≈150-300℃

很低級(jí)變質(zhì)，以Lw+Ab+Ch組合為特征，無(wú)Z相特征礦物L(fēng)m，代之以Lw，也無(wú)BS相特征礦物Gl，代之以Ab+Ch。然而可出現(xiàn)P-P相特征礦物Pu（綠纖石）

變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)育1硬柱石-鈉長(zhǎng)石-綠泥石相BS相巖石是分布最廣的高壓低溫變質(zhì)巖，由洋殼和海溝沉積物俯沖變質(zhì)形成，是識(shí)別古海溝帶的標(biāo)志。原巖為洋殼基性—超基性巖、深海鈣、硅、泥質(zhì)沉積物和海溝濁積巖。2藍(lán)片巖相（BS）BS相特征礦物是藍(lán)閃石類Na-Am，包括藍(lán)閃石Gl－Na2(Mg,Fe)3Al2[Si8O22](OH)2、青鋁閃石Crs－Na2(Mg,Fe)3(Al,Fe3+)2[Si8O22](OH)2和鎂鈉閃石Mg-Rie－Na2(Mg,Fe)3

Fe23+[Si8O22](OH)2,它們構(gòu)成Al-Fe3+連續(xù)類質(zhì)同象系列，常統(tǒng)稱為藍(lán)閃石Gl。Gl廣泛出現(xiàn)在藍(lán)片巖相許多巖石（包括泥質(zhì)、長(zhǎng)英質(zhì)、鈣質(zhì)、基性）中。Gl在手標(biāo)本上呈藍(lán)黑色，薄片中呈天藍(lán)色，Gl的存在使巖石帶藍(lán)色，因而含Gl的片巖統(tǒng)稱為藍(lán)片巖blueschist，相應(yīng)的變質(zhì)相稱為藍(lán)片巖相BS。2藍(lán)片巖相（BS）Gl-Ep-Ms-Abschist2藍(lán)片巖相（BS）由于很低溫，重結(jié)晶不徹底，BS相巖石變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)育，如變余碎屑結(jié)構(gòu)，變余輝長(zhǎng)—輝綠結(jié)構(gòu)、變余層理構(gòu)造、變余枕狀構(gòu)造等。由于俯沖帶強(qiáng)烈的構(gòu)造變形，巖石構(gòu)造面理發(fā)育，有的地段可以出現(xiàn)構(gòu)造混雜現(xiàn)象，形成混雜巖melange。以硬柱石Lw分解反應(yīng)為界，BS相分為兩個(gè)亞相：Lw-BS相和Ep-BS相Lw-BS又稱作Franciscan型。特征礦物組合為Na-Am+Lw+Ab（或Jd），可含Pu但無(wú)Ep。Na-Am是Gl和Crs。Ep-BS可稱為三波川型或大別型。與Lw-BS相比，相對(duì)低壓高溫。特征礦物組合為Na-Am+Ep+Ab，無(wú)Lw、Jd和Pu。Na-Am是Crs和Mg-Rie，罕見(jiàn)Gl，可含Ca-Am（Act），具有BS相與GS相過(guò)渡性質(zhì)。2藍(lán)片巖相（BS）藍(lán)片巖相典型巖石（Turner,1981）（－）d=2mmA.Q-Lw-CrsschistB.Lw-Ch-Ep

schistC.Jd-Gl-Abschist高壓（P＞1GPa）變質(zhì)相，以典型巖石榴輝巖eclogite而得名。榴輝巖是主要由紅—紅棕色Gt和草綠色Omp組成的高壓基性變質(zhì)巖，可含Ky、Q，但無(wú)Pl。Gaoqiaoeclogite3榴輝巖相（E）Gt是Alm-Pyr-Gro的成分復(fù)雜固溶體。Omp是榴輝巖的指示礦物，化學(xué)成分上，是Di-Ca-Ts-Jd-Ac（錐輝石）的成分復(fù)雜的Cpx，可看作富鋁含鈉的Ca-Cpx。手標(biāo)本上呈草綠色，鏡下呈淡綠色，不與Pl共生，是它的鑒定特征。要多觀察并記住Omp的肉眼和鏡下的顏色。Gaoqiaoeclogite3榴輝巖相（E）EclogitefromDonghai榴輝巖的形成與高P/T基性麻粒巖（Gt-Cpx麻粒巖）有關(guān)隨著壓力增加，高P/T基性麻粒巖中Pl將發(fā)生分解

NaAlSi3O8

→NaAlSi2O6+SiO2

Ab

JdQCaAl2Si2O8→CaAl2SiO6+SiO2

AnCa-TsQ反應(yīng)導(dǎo)致Pl消失，產(chǎn)生的Jd分子進(jìn)入

Cpx，形成Omp。Ca-Ts分子則主要進(jìn)入Gt

3CaAl2SiO6+2SiO2→Ca3Al2Si3O12+2Al2SiO5Ca-TsQGro

Ky反應(yīng)伴有Ky生成，這樣就形成具Gt+Omp+Ky+Q組合的榴輝巖。這是為什么與基性麻粒巖相比，榴輝巖中的Gt更富Ca，而Cpx更富Na，為什么榴輝巖可含Ky、Q，但無(wú)Pl的原因。3榴輝巖相（E）榴輝巖相E壓力范圍低壓限:Ab=Jd50+Q平衡條件壓力上限:在Gra＝Dia多型轉(zhuǎn)變線之上，P>4.0Gpa榴輝巖相壓力分類

以Q=Coe（柯石英）多型轉(zhuǎn)變線為界，分：超高壓UHP變質(zhì)巖（含Coe、Dia等超高壓礦物）高壓（HP）變質(zhì)巖3榴輝巖相（E）柯石英Coe是超高壓榴輝巖等超高壓巖石常見(jiàn)的指示礦物

柯石英的發(fā)現(xiàn)主要根據(jù)結(jié)構(gòu)。Coe轉(zhuǎn)變?yōu)镼，體積要增加10%。因此，在含由Coe轉(zhuǎn)變而來(lái)的Q包裹體（Coe假象）的Gt、Cpx等寄主礦物中會(huì)形成因體積膨脹而產(chǎn)生的放射狀或同心園狀裂紋。這種裂紋是識(shí)別Coe包裹體的最主要標(biāo)志，并為Q包裹體中的Coe殘留（正低—正中突起，干涉色比還Q低的干涉色）所證實(shí)。

榴輝巖相E溫度范圍相當(dāng)寬廣。低溫限向藍(lán)片巖相過(guò)渡。高溫限為干的拉斑玄武巖液相線。榴輝巖相溫度分類Carswell（1990）將榴輝巖相變質(zhì)巖分為低溫450-550℃中溫550-900℃高溫900-1600℃±其中，低溫類實(shí)際上是榴輝巖相與藍(lán)片巖相的過(guò)渡。3榴輝巖相（E）造山帶中形成于下地殼—地幔深度的高壓—超高壓變質(zhì)巖，由于后期構(gòu)造作用及巖漿作用被抬升到地表，在這個(gè)近等溫降壓（ITD）過(guò)程中，必然會(huì)發(fā)生再平衡而形成各種ITD型反應(yīng)結(jié)構(gòu)，這在榴輝巖相巖石中十分普遍。有時(shí)，變斑晶中還可保留早期俯沖（增壓升溫）階段礦物反應(yīng)殘留或假象。這些反應(yīng)結(jié)構(gòu)是建立變質(zhì)作用P-T-t軌跡、再造巖石形成的構(gòu)造過(guò)程的依據(jù)。實(shí)驗(yàn)用的東海榴輝巖的反應(yīng)結(jié)構(gòu)十分發(fā)育。反應(yīng)邊（冠狀體）由十分細(xì)小的后成合晶構(gòu)成，當(dāng)反應(yīng)完全時(shí)，形成假象，稱為后成合晶假象。不過(guò)后成合晶如此之小，甚至在高倍鏡下仍然不能分辨其礦物。此時(shí)，要搞清后成合晶的礦物組成，需要作電子探針?lè)治觥?榴輝巖相（E）榴輝巖的反應(yīng)結(jié)構(gòu)具后成合晶（Sym）的榴輝巖。石榴石（Grt）發(fā)育由Am、Pl和Mt組成的后成合晶冠狀體，Omp全部為Di＋Pl后成合晶交代（假象），英山程家咀，單偏光，視域長(zhǎng)邊＝3mm

具有多種多樣的地質(zhì)產(chǎn)狀。Coleman（1965）根據(jù)地質(zhì)產(chǎn)狀將榴輝巖分成A、B、C三類。A類：與基性—超基性火成巖有關(guān)。B類：與片麻巖（角閃巖相變質(zhì)巖）有關(guān)。C類：與藍(lán)片巖有關(guān)。3榴輝巖相（E）榴輝巖的地質(zhì)產(chǎn)狀

榴輝巖類型ABC地質(zhì)產(chǎn)狀金伯利巖、玄武巖的包體、橄欖巖的條帶和層片麻巖中的透鏡體、豆莢體或?qū)铀{(lán)片巖地體中的構(gòu)造巖塊或與藍(lán)片巖構(gòu)成遞增變質(zhì)帶全巖化學(xué)成分橄欖玄武巖過(guò)渡型玄武巖拉斑玄武巖GtMg/(Mg+Fe2++Mn)0.45~0.950.10~0.60＜0.45Ca/(Mg+Fe2++Mn+Ca)0.10~0.800.15~0.400.20~0.40Cpx鈉質(zhì)普通輝石、綠輝石鈉質(zhì)普通輝石、綠輝石、暗綠玉綠輝石、暗綠玉次要礦物Opx,Ky,Co,PhlKy,Zo,NaCa-Am,PhnGl,Zo,Phn,ChT-P條件高溫（＞900℃）高壓—超高壓中溫（550-900℃）高壓—超高壓低溫（450-550℃）高壓可能成因上地幔構(gòu)造加厚的大陸殼俯沖洋殼和弧-溝沉積物

A、B、C三類榴輝巖中Gt（a）及Cpx（b）的成分

第七章區(qū)域變質(zhì)巖第一節(jié)區(qū)域變質(zhì)的定義和分類第二節(jié)埋藏變質(zhì)巖一般特點(diǎn)第三節(jié)造山變質(zhì)巖一般特點(diǎn)