變質巖石學全冊配套完整課件3

變質巖石學全冊配套完整課件3第三篇變質巖石學變質巖-火成巖-沉積巖的聯系與區(qū)別形成過程

A-火成巖——原巖—熔融—結晶

B-沉積巖——原巖—風化—搬運—沉積

C-變質巖——原巖—P、T、C—變質特征———繼承與改造特征變質礦物的出現

變質巖石學的內容/方法/目的

內容：巖類學；巖理學；成礦巖石學。

目的：基本特征；基本理論；基本方法。圖1.變質巖形成及研究的框架圖變質作用變質巖原巖變質巖形成過程T.P.C變質巖研究層次地球動力學變質巖研究的意義、任務和方法一、變質巖研究的意義變質巖是地殼的重要組成部分，是來自地殼深部的使者，給我們帶來了地殼深部的有關信息。其研究意義是：①了解深部地殼的組成和早期地殼演化；②恢復變質時期地殼的熱力學演化歷史；③恢復原巖建造；④指導找礦。變質巖研究的意義、任務和方法二、變質巖石學的任務

對不同類型的變質巖進行全面、系統(tǒng)的巖石學研究研究變質作用的發(fā)生及其演化過程研究變質與變形的關系研究變質作用的時代三、變質巖的研究方法地質學方法、實驗變質巖石學方法、理論綜合方法第一節(jié)變質作用和變質巖

為什么我們現在所見到的巖石不僅僅是巖漿巖和沉積巖這兩大類呢？第一章變質作用概述第一節(jié)變質作用及變質巖的基本概念第二節(jié)變質作用的因素第三節(jié)變質作用的類型第四節(jié)變質作用機制原因：地球動力學事件使早先存在的巖石所處的地質環(huán)境和物理化學條件發(fā)生變化，偏離其初始形成時的地質環(huán)境及物理化學條件。

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巖)在地殼一定深處，為適應新的地質環(huán)境和物理化學條件，在基本保持固態(tài)的條件下發(fā)生的礦物組成、結構構造甚至化學成分的變化稱為變質作用(Metamorphism)。

一詞是由法國學者Boue(1820)年首次提出來的，后來由英國學者C.Lyell(1833)在他的名著《地質學原理》中比較系統(tǒng)地進行了論述。*

地質環(huán)境和物化條件的改變可由地殼的構造運動、巖漿活動、區(qū)域熱流變化、應力變化等引起。

**特殊條件下可發(fā)生部分熔融產生一定量的流體相。

關于變質作用的概念應強調以下幾點:(1)變質作用是一種改造作用，這種改造發(fā)生在風化帶和膠結帶以下，原巖經過改造后在固態(tài)下轉變?yōu)橐环N新的巖石。正變質巖和副變質巖關于變質作用的概念應強調以下幾點:(2)變質過程中巖石基本上保持固態(tài)，并且強調溫度的遞增過程，這一點與巖漿作用不同。后者強調的是礦物從硅酸鹽熔融體中結晶，所涉及的是晶體－液態(tài)的平衡，并強調溫度的下降過程。當變質作用溫度較高時，巖石可發(fā)生部分熔融，出現一定數量的熔體，這些熔體與固態(tài)殘余物之間可發(fā)生混合巖化作用。低溫高壓帶高溫高壓帶高溫低壓帶大陸殼洋殼巖石圈(據TarbuckandLutgens,1997)

變質作用的溫度、壓力范圍

現代巖石學通常把變質作用限定為一種內生地質作用，是地殼演化過程中原先形成的巖漿巖和沉積巖在地殼一定深處所發(fā)生的一種固態(tài)轉變。發(fā)生于地殼一定深處和固態(tài)轉變是變質作用的兩個基本點，也是區(qū)別于其他礦物轉變作用的關鍵所在。*地殼一定深處的含義：是指變質作用發(fā)生于一定的溫度和壓力范圍，通常是T=200～800℃，P=0.02～1.5GPa。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，即風化帶之下。**變質作用不包括各種表生作用。第二節(jié)變質作用的因素第一章變質作用概述第一節(jié)變質作用及變質巖的基本概念第二節(jié)變質作用的因素第三節(jié)變質作用的類型第四節(jié)變質作用機制

控制變質作用的根本因素是地質因素，如：大地構造位置(島弧、海溝、洋中脊等)、構造過程(沉降、隆升等)、巖漿作用等。從物理化學角度看（物理化學因素）1.溫度（T）、壓力（P）2.流體成分（x）3.時間（t）1.溫度(T)、壓力(P)(1)溫度范圍：

200-800℃，超高壓可達1000℃

。(2)變化原因：巖漿；深部熱流；地殼放射熱；機械摩擦；地熱增溫(正常情況25-30℃/km)。(3)主要作用：可導致重結晶、變質反應、重熔；增加流體活性；改變巖石變形性質等。它是變質作用的主導因素。

1.溫度溫度升高增加了巖石礦物分子運動能力和化學活動性，使那些沒有結晶的礦物結晶，已結晶的礦物晶體由小變大，產生粗粒結晶結構。由于溫度的升高，加速了化學反應的進程，產生新的礦物組合。

溫度升高，變質反應伴隨著脫水而形成變質熱液。這些熱液積極參加反應，從而加速變質反應的速度，使其呈指數倍增加。

熱液可將原巖中某些組分遷移到較遠距離或使其相對富集。在某些情況下，問題的進一步升高可使原巖在變質結晶的基礎上進一步選擇性重溶，引起混合巖化現象。

溫度升高，變質反應伴隨著脫水而形成變質熱液。這些熱液積極參加反應，從而加速變質反應的速度，使其呈指數倍增加。

熱液可將原巖中某些組分遷移到較遠距離或使其相對富集。在某些情況下，問題的進一步升高可使原巖在變質結晶的基礎上進一步選擇性重溶，引起混合巖化現象。

在變質作用中，引起溫度升高的熱能來源是多方面的，主要有以下幾種：(1)巖漿侵入體所帶來的巖漿熱，使圍巖發(fā)生接觸變質作用。(2)地熱增溫，隨深度增加而增高。不同地區(qū)的地熱增溫率有差異，通常地熱增溫率為30~50m/℃。上部地殼放射性元素蛻變引起的放射熱。深部物質重力分異而產生的熱，其熱流值為500~700℃。構造運動產生的摩擦熱。地殼中物質相轉變而釋放出來的熱能。2．壓力

除了溫度條件外，巖石發(fā)生變質還需要在一定的壓力條件下進行。根據作用的方式和性質分為：

(1)靜壓力

(2)定向壓力

(3)粒間流利壓力

(1)靜壓力負荷壓力，指各個方面相等的圍壓，主要是由上覆巖石重量引起的，其大小隨深度的增加而增大。單位帕(Pa)；在40km范圍內與深度關系為0.0275GPa/km(P=

gh。范圍：動力變質作用和接觸變質作用多在5km范圍內，壓力低于0.1GPa；

區(qū)域變質作用深度大于5km，壓力高于0.1GPa，按壓力大小分為不同的壓力型(低壓、中壓、高壓、超高壓)作用:1）控制變質反應方向，影響變質反應溫度

2）有利于形成分子體積小、密度大的礦物

3）改變巖石的熔點CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2105Pa,4700C108pa,6700C(1)靜壓力

如橄欖石和鈣長石在一定的壓力下就會形成石榴子石，如下式：(2)定向壓力是由構造運動或巖漿作用產生的一種側向壓力，也稱為動壓力。

巖石在定向壓力作用下，將發(fā)生變形和破碎，使巖石產生節(jié)理、破裂面等。組成巖石的礦物在定向壓力作用下，也會發(fā)生變形、破裂、轉動以及引起光學性質的改變(云母的扭折，石英的壓碎、由一軸晶變?yōu)槎S晶等。)，從而可導致巖石在結構構造的變化。(3)粒間流體壓力是指存在于巖石顆粒之間、巖石的顯微裂隙及毛細孔中的流體性質，主要為水、二氧化碳、氧等。流體壓力的總和為各組分分壓之和

Pf=PH2O+PCO2+PO2+…..

變質巖中含H2O礦物、碳酸鹽礦物及這些礦物包裹體的存在，特別是流體包裹體的存在，是變質作用過程中存在流體相的直接證據。早先，人們認為下地殼和上地幔是缺乏流體的。然而，近30年來變質巖和上地幔巖的流體包裹體研究證明，即使在麻粒巖和地幔巖中流體也是廣泛存在的。對整個巖石圈而言，H2O、CO2是流體的最主要成分，可近似看成流體相由H2O和CO2組成。

流體成分

由圖17-11，不同成分流體在溫度大于300~400℃可以彼此完全混溶。因此，在通常變質作用P-T條件下，流體相為均一的一相。不同成分（H2O，CO2）彼此起稀釋作用。以摩爾分數表示其濃度，則這個表達式可近似表達巖石圈中流體組成圖17--110.05GPa（1）和0.1Gpa（2）下隨著溫度降低流體不混溶圖解（引自Marakushev，1991）在較高溫壓條件下,具有較大的活性。主要作用如下：溶劑和媒介（載體）作用?？刂谱冑|反應方向。例如Cc+QWo+CO2降低巖石熔點。長英質巖:無水950℃,含水640℃變質反應的催化劑。例如鐵橄欖石的合成實驗：

2MgO+SiO2Mg2SiO4

在干體系10000C條件下,須時近四天,只有26%轉化；在濕體系4600C條件下,只須時間幾分鐘,就全部轉化。

流體成分變質作用過程中流體主要來源：①原巖中的流體主要是沉積巖中的孔隙流體，在埋藏變質中起重要作用②海水在洋底變質和俯沖帶變質中起重要作用③變質流體源于變質過程中脫流體反應，廣泛出現在各類變質環(huán)境④巖漿流體在接觸變質和交代變質中起重要作用；⑤深源流體主要來自地幔放氣作用，是高級變質的流體相主要來源1.溫度:

一般是最重要因素，它不僅控制著變質作用的發(fā)生和發(fā)展，也制約著流體的活性和巖石變形性質；2.壓力:

影響物化平衡的獨立因素，有時對礦物組合起決定作用；3.應力:

不是物化平衡的獨立因素，但它是變質巖組構的最重要因素，此外還控制著變質反應的速度和規(guī)模；4.流體:是變質作用得以實現的基本因素，但溫度又是流體具有活動性的前提。

相互關系---相互促進又相互制約3．時間（t）

變質作用時間因素通常從兩個角度理解：變質作用發(fā)生的地質時代，即不同時代變質作用的特點不同，這是由地球發(fā)展的方向性和不可逆性決定的一次變質作用自始至終所經歷的時間，不同時間變質作用的特點不同，關于這一點下面進一步闡述。

因為在后生成巖過程中也會產生一些在變質作用中形成的礦物。因此，在區(qū)別成巖作用與變質作用時，典型礦物共生組合更為重要。如綠泥石是成巖作用和變質作用中都能出現的礦物，但綠泥石與葡萄石、黝簾石或斜黝簾石的共生則是變質作用的范疇。成巖后生作用與變質作用之間沒有截然的界限

變質作用的發(fā)生過程主要是一個升溫過程，先存巖石伴隨溫度升高發(fā)生變質反應產生新的礦物組合，或者發(fā)生重結晶改變原有的結構構造；而巖漿作用主要是降溫過程，是高溫巖漿在溫度下降條件下不斷晶出礦物的過程。變質作用與巖漿作用的區(qū)別：

變質作用主要是在固態(tài)條件下的礦物轉變，而巖漿作用則是在液態(tài)條件下的礦物晶出。這一點明顯地表現在巖石結構上，變質巖是固態(tài)下礦物成核、生長的產物，多呈變晶結構，晶粒的自形程度取決于礦物的結晶勢或成面能，而與礦物的結晶順序無關；巖漿巖中晶出的礦物，其自形程度與礦物自熔體中結晶出的順序關系密切。

當溫度升高、變質巖中存在一定量流體的情況下，巖石可能發(fā)生“部分重熔”，出現數量不等的熔體，這就是所謂的“混合巖化”?；旌蠋r化可以看作是變質作用與巖漿作用之間的過渡環(huán)節(jié)。變質作用與巖漿活動之間也沒有一條截然的界線第三節(jié)變質作用的類型第一章變質作用概述第一節(jié)變質作用及變質巖的基本概念第二節(jié)變質作用的因素第三節(jié)變質作用的類型第四節(jié)變質作用機制

根據變質作用的地質成因和變質作用因素將變質作用分以下的5種類型：1.熱接觸變質作用2.動力變質作用3.氣液變質作用4.區(qū)域變質作用5.混合巖化作用

(1)接觸變質作用

發(fā)生在侵入巖體與圍巖的接觸帶上的變質作用。

根據引起接觸變質接觸主要因素和方式，接觸變質作用可進一步分為兩種情況。熱接觸變質作用指圍巖受巖漿高溫的影響而發(fā)生的變質作用。溫度是主要因素，壓力次之，變質作用的方式主要是重結晶和變質反應。典型的接觸熱變質巖稱為角巖。接觸交代變質作用如果變質因素除溫度壓力之外，還有大量來自巖漿的揮發(fā)組分參與，就會使接觸帶附近的侵入巖和圍巖發(fā)生明顯的交代作用，從而形成變質巖。(2)動力變質作用

指巖石受定向壓力的作用而產生破碎、變形、重結晶的變質作用。其特點是低溫、高應變速率、重結晶不強烈，往往與斷裂帶有關。

根據變質環(huán)境和方式不同，可分為碎裂變質和韌性變形兩種類型。碎裂變質在地殼的淺部，巖石呈脆性，當應力超過巖石強度極限時，巖石便會被壓碎或磨碎，產生碎裂變質，有代表性的巖石是構造角礫巖。韌性變形在地殼中、深部，溫度和壓力較高，巖石具塑性，在斷裂帶中的巖石一般不發(fā)生明顯的破裂，而是以強烈韌性剪切變形或塑性流動為主，有代表性的巖石是糜棱巖。其特征是細粒化，并具有明顯的定向構造。(3)氣液變質作用

有化學活動性的氣態(tài)或液態(tài)溶液，對巖石進行交代而使巖石發(fā)生變質的一種作用。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作用。除流體外，溫度、組分的化學勢是主要的控制因素，交代作用和變質反應是其主要的變質方式。(4)區(qū)域變質作用

指在大范圍內，由于溫度、壓力和化學活動性流體等因素的綜合作用下而產生的變質作用。

淺變帶：溫度和靜壓力不大，以定向壓力為主，板理發(fā)育，主要形成板巖、千枚巖。

中變帶：壓力較大，溫度也較高，常形成各種結晶片巖。

深變帶：靜壓力較大，溫度高，重結晶顯著，形成各種片麻巖和混合巖。(5)混合巖化作用

在區(qū)域變質作用基礎上地殼內部熱流繼續(xù)升高，便產生深部熱液或局部重熔熔漿的滲透、交代、貫入于變質巖中，形成混合巖。從變質巖經深熔而形成混合巖的過程稱為混合巖化。亦稱超變質作用。下圖表明了上述變質作用的溫壓及相互關系圖變質作用的主要類型及其溫度、壓力范圍示意圖(6)其他類型的變質作用

在地殼演化過程中，變質作用常常具有多期次特點，稱之為復變質作用。復變質作用：又稱疊加變質作用，指巖石經受不同期次變質作用的疊加。進一步可分為兩種：

退變質作用：原來比較高溫的變質礦物共生組合被較低溫的礦物組后所取代的復變質作用。

進變質作用：與退變質作用相反。(6)其他類型的變質作用

此外，還有一些特殊的或局限的變質作用，如：

洋底變質作用：在大洋中脊形成的富鈉質和水的中-低級變質礦物組合的變質作用。

沖擊變質作用：隕石墜落于地表形成的瞬時高溫壓礦物組合的變質作用。高熱變質作用：也稱為烘焙變質作用，為巖流底部使地表巖石產生高溫接觸變質的變質作用。

極低級變質作用：介于后生成巖作用與低級變質作用之間。

洋底變質作用

洋殼巖石在大洋中脊附近上升熱流和海水作用下產生的規(guī)模巨大的變質作用。溫度和流體（海水）中活動組分化學位（或濃度）是主要的變質因素。P/T比很低。變質作用機制是重結晶作用并伴隨有交代作用，巖石面、線理不發(fā)育。是區(qū)域規(guī)模的異化學變質作用。

典型的洋底變質巖為綠巖，是一種主要由Ab、Ep和Act、Chl組成的綠色塊狀區(qū)域變質巖。

是分布在隕石坑附近，在隕石沖擊地表的強大沖擊波作用下產生的變質作用

瞬時的高壓、高溫條件是其控制因素。變形和伴隨的部分熔融是其主要的變質機制。

沖擊變質作用

也稱為烘焙變質作用，為巖流底部使地表巖石產生高溫接觸變質的變質作用。

高熱變質作用介于后生成巖作用與低級變質作用之間。

極低級變質作用第四節(jié)變質作用的機制(方式)第一章變質作用概述第一節(jié)變質作用及變質巖的基本概念第二節(jié)變質作用的因素第三節(jié)變質作用的類型第四節(jié)變質作用的機制

變質作用是巖石在基本保持固態(tài)狀態(tài)下發(fā)生轉變的過程，那么巖石是如何在這種狀態(tài)下實現礦物成分、結構構造甚至化學成分變化的呢？

與巖漿作用和沉積作用相比，變質作用機制更為復雜，主要包括變質結晶、變形和變質分異3類。

變質作用是一個基本保持固體狀態(tài)下的轉變過程。1.變質結晶(Meta.crystallization)2.變形(Deformation)3.變質分異(Meta.differentiation)

此外，在高級變質中還可出現部分熔融－主要屬于巖漿作用范疇；在很低級變質(埋藏變質)中甚至可出現壓實作用－主要屬于沉積作用范疇。一、變質作用的機制變質結晶作用：巖石在變質條件下的結晶作用。主要機制包括1.1重結晶作用和1.2交代作用

一、變質作用的機制

固態(tài)下成核多為在有成核劑存在下的非均勻成核。成核劑可以是一個先成的固體顆粒界面或某一變形構造等。

固態(tài)下晶體生長受表面能驅使，通過粒度增大和均勻化、顆粒界面平直化(多邊形化)而不斷降低表面能，以達到表面能最低的結構穩(wěn)定狀態(tài)。與巖漿結晶類似，變質結晶作用也包括成核和生長。1.1重結晶作用recrystallization

巖石在基本保持固體狀態(tài)下的礦物重新組合和通過化學反應形成新礦物的過程。重結晶前后，巖石總化學成分不變(除H2O、CO2外，封閉系統(tǒng))。變質結晶主要有重結晶和交代兩種機制圖17-1變燧石巖粒徑對距輝長巖接觸帶距離圖解

單礦物Si/Ca質巖的重結晶礦物的重組合，無變質反應、無礦物成分變化，僅結構變化當達到最低顆粒界面能的情況下，相鄰晶面之間的面間角約為120°

c.反應完全，粒度進一步增大，形成新的高溫條件下穩(wěn)定的礦物組合Cc+Wo和平衡結構a.低溫下Cc+Q平衡結構b.溫度超越Cc+Q=Wo+CO2↑反應溫度時，粒度增大的同時Q與Cc反應，形成Wo反應邊。在Wo集合體內有少量Q殘留，不平衡結構

a

b

c多礦物巖的重結晶發(fā)生變質反應，導致礦物成分和結構變化滲透：裂隙溶液中組分遷移驅動力為壓力差

固體巖石在化學活動性流體作用下通過組分帶入帶出而使巖石總化學成分和礦物成分發(fā)生變化的過程。巖石在交代過程中保持體積不變(開放系統(tǒng))。擴散：粒間孔隙溶液中組分遷移驅動力為濃度差1.2交代作用replacement可以在系統(tǒng)中帶入帶出的組分稱為活動組分。

流體相是完全活動組分。通常的變質作用也會造成巖石的H2O、CO2和Fe的價態(tài)變化，巖石系統(tǒng)為封閉系統(tǒng)，從化學角度稱為等化學變質作用。伴隨交代作用，系統(tǒng)除H2O、CO2

、O2等揮發(fā)分之外，

K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Si4+等金屬陽離子也成為活動組分可帶入帶出時，巖石系統(tǒng)是開放系統(tǒng)，其它組分也發(fā)生變化的變質作用稱為異化學變質作用。重結晶交代封閉系統(tǒng)開放系統(tǒng)無組分帶入帶出組分帶入帶出礦物成分可不變礦物成分改變巖石總化學成分不變巖石總化學成分改變體積改變體積不變變質結晶作用機制對比2變形不同環(huán)境條件不同變形行為

a.

近地表低溫低壓和較高應變速率條件下，巖石顯示脆性行為，永久變形機制為脆性變形，表現為巖石沿裂縫破裂，產生碎裂和斷裂b.地下高溫高壓特別是當應變速率低時，巖石顯示塑性行為，巖石永久變形主要由于塑性流動產生，導致礦物畸變和褶皺而沒有破裂

偏應力施加于巖石，當應變增加至超越彈性極限，巖石就會產生永久變形

在過渡區(qū)，巖石變形行為既有脆性特征，又有塑性特征，永久變形由于碎裂流動而產生。變形巖石宏觀上顯塑性變形特征，微觀上顯脆性變形特征。單個晶體的扭折直線滑移雙晶滑移顆粒邊界的滑移擴散流動diffusiveflow晶內塑性變形晶界塑性變形地下較高溫壓條件下塑性流動導致的永久變形(塑性變形)機制不改變晶格方位改變晶格方位產生機械雙晶粒內變形不均勻而在滑移中發(fā)生旋轉，導致滑移面彎曲扭折通過粒間流體相的擴散流動稱為壓溶pressuresolution化學遷移從晶體的較大應力邊界區(qū)向其他部位遷移并在那里產生晶體生長機械的化學的

這種伴隨變形而發(fā)生的重結晶稱為動態(tài)重結晶。包括恢復和重結晶兩個階段。動態(tài)重結晶初始階段稱為恢復，是使變形晶體降低應變能而回到未變形狀態(tài)。

變形晶體有大量位錯，儲集了變形施加的應變能，因而不穩(wěn)定而力圖通過重結晶以消除以變能恢復到穩(wěn)定的無應變狀態(tài)。

新顆粒首先從高應變區(qū)開始發(fā)育，通過亞顆粒的旋轉及其邊界遷移、消耗老顆粒而生長。重結晶顆粒比亞顆粒稍大但仍較細，顆粒形態(tài)為壓扁拉長狀，原始邊界被破壞，顯示不穩(wěn)定態(tài)。進一步重結晶使顆粒粒度增大，呈矩形狀而達穩(wěn)定態(tài)重結晶恢復使變形晶體降低應變能而回到未變形狀態(tài)的過程。特征：在變形晶體中產生大量細小(粒徑一般小于0.02—0.03mm)的亞顆粒剩余應變能的消耗過程 特征：發(fā)育和生長無應變新顆粒

圖17-7在偏應力影響下的變質作用過程中單礦物巖石結構變化理想序列簡圖(Raymond，1995)原始顆粒(這里是石英砂)第一階段發(fā)育變形帶第二階段顆粒邊緣多邊形化第三階段粒度加大伴隨顆粒邊界變直3.變質分異使原先均勻的巖石發(fā)育成分層的變質過程(成分層：條帶狀或透鏡狀礦物集合體)變質分異產生成分層的機理主要有：(1)成分層代表擴散反應帶(2)成分層的發(fā)育是構造重結晶的結果(優(yōu)先成核、壓溶)(3)成分層是強烈壓扁(塑性變形)的結果圖17-9高級片麻巖區(qū)四種典型的露頭尺度進變形所有這些遞進變形都形成相同的平行層狀的片麻巖巖脈網絡的均勻變形巖石碎塊的均勻變形粒度不均勻的均質火成巖（如斑狀花崗巖）的均勻變形均質火成巖（如輝長巖）的不均勻變形

思考題

1．變質作用的影響因素有哪些，它們之間的相互關系如何？

2．總結不同變質作用類型中起主要作用的變質作用因素。

3．簡述變質作用的類型及其特點第二章

沉積巖層的原生構造層理：沉積巖最常見的一種原生構造，通過巖石成分、結構和顏色在剖面上的變化所顯現出來一種成層構造。層面：沉積過程中形成的小的間斷面，經常發(fā)育層面構造。巖層：上、下層面限制的巖性大致相同的巖體。巖層厚度：上、下層面的垂直距離。

一、層理第一節(jié)層理及層面構造層理的判別：

1.成分變化：沉積物成分的變化是顯示層理的重要標志，如灰?guī)r與泥灰?guī)r互層。在成分較均一的巨厚巖層中，有時可能存在成分特殊的薄夾層，如白云巖中的燧石條帶，藉助于這類夾層可以識別巨厚巖層的層理。2.結構變化：碎屑沉積巖層一般由不同粒度、不同形狀的顆粒分層堆積而成，形成粒序層理，根據碎屑粒度和形狀的變化可以識別層理。3.顏色變化：在層理隱蔽、成分均一、顆粒較細的巖層中，如有顏色不同的夾層或條帶，可以指示層理。4.層面原生構造:波痕、底面印模、暴露標志等層面原生構造也可以作為確定和識別層理的標志。二、原生構造及巖層頂底面的判別1.斜層理（交錯層理）：風及流水等動力介質沉積環(huán)境形成的，由一組或多組與主層面斜交的細層組成的原生構造。斜層理確定巖層頂、底面的判別特征是：每組細層理與層系頂部主層面成截交關系，而與層系底部主層面呈收斂變緩而相切的關系，弧形層理凹向頂面。2.粒序（遞變）層理：沉積巖中常由沉積碎屑粒度變化形成粒序層理。特點是在一個單層中，從底面到頂面粒度由粗到細，如由底部的礫石或粗砂向上遞變?yōu)榧毶啊⒎凵耙灾聊噘|，遞變層理的頂面與其上一層的底面常為突變界面。

3.波痕：波痕是沉積物表面由于水和空氣流動而形成的一種波狀起伏不平的層面構造。主要發(fā)育在粉砂巖、砂巖及碳酸鹽巖的表面。波痕類型很多，振蕩式浪成波痕一般為對稱型，而流水作用形成的一般為不對稱型。確定巖層頂、底面的主要標志是：尖脊指向頂面，圓弧狀波谷則指向底面。4.層面暴露標志：當未固結的沉積物暴露在水面之上時，其表面會留下各種成因的暴露標志。常見的暴露標志有泥裂、雨痕等。

1)泥裂（干裂）：未固結沉積物露出水面后，經曝曬干固時收縮形成的與層面大致垂直的楔狀裂縫。泥裂常使層面構成網狀、放射狀或不規(guī)則分叉狀的裂縫，在剖面上則呈“V”形。這些裂縫被上覆沉積物填充，使填充層的底面形成底面脊狀印模。楔狀裂縫和脊狀印模的尖端均指向巖層底面。泥裂常見于粘土巖、粉砂巖及細砂巖層面上。2)雨雹痕：是當雨點或冰雹落在濕潤而又柔軟的泥質或粉砂質沉積物表面時，沖打出的圓形凹坑及其凸起的邊緣。雨痕被上覆沉積物填充掩埋并成巖后，巖層面上會留下凹坑，在上覆巖層底面形成凸起印模。5.生物標志植物根系、貝殼類化石、疊層石等6.沖刷槽和沖刷印模：水流的沖刷或水流攜帶物(如介殼碎片、巖屑、樹枝等)的刻劃在松軟細粒（泥質）沉積物表面留的凹坑和溝槽稱為沖刷槽。沖刷槽被砂質沉積物充填，成巖后在泥質巖層之上的砂巖底面形成的凸起印跡稱作底面印模。7.火山巖原生構造枕狀熔巖的形狀氣孔的變化冷凝邊

第二節(jié)巖層產狀及地質界線的平面投影特征一面狀結構和線狀結構的產狀一、面狀結構的產狀要素

1.走向：

(1)走向線：傾斜平面與水平面的交線

(同一傾斜平面上有無數條，高程不同，相互平行)(2)走向：走向線兩端所指的方向（相差180°）

2.傾向：

(1)傾斜線：傾斜平面上與走向線垂直的線

(2)傾向：傾斜線(下端)在水平面上的投影所指的方向

3.傾角：傾斜線與水平面的交角（最大交角）或傾斜平面與水平面的二面角。

傾斜平面的產狀要素產狀的表示方法：傾向∠傾角，如：66o∠50o走向/傾向∠傾角，如：156o/66o∠50o二、線狀結構的產狀要素

1.傾伏向：某直線（下端）在水平面上的投影所指的方向

2.傾伏角：某直線與水平面的交角（最大交角）表示方法：傾伏向∠傾伏角，如：45o∠51o

3.側伏角：直線在傾斜平面上時，該線與該平面走向線的銳夾角

4.側伏向：銳夾角所在的走向線那一端的方向表示方法：側伏角側伏向，如：15E線理的傾伏角與側伏角地質界線：不同巖層界面（或斷層面）與地面的交線，是地質圖表示的基本內容，其形態(tài)決定于巖層（斷層）的產狀與地形的關系。地質圖成圖原理二不同產狀地質體的地質界線（一）、水平巖層層面近水平的巖層傾角0～5度地形圖－等高線水平巖層在地形圖中的表現特征為其層面界線與等高線平行地層一般向上變新（二）直立巖層層面近直立的巖層，傾角85～90度。直立巖層的地質界線不受地形影響，寬度等于厚度；地質界線一般為直線，彎曲反映巖層走向的變化，寬度的變化反映厚度的變化。三、傾斜巖層傾斜巖層的水平投影特征：V字形法則相反相同；相同相同；相同相反地層傾向與地形坡度方向地質界線與等高線的彎曲方向相反相同：地層傾向與地形坡度方向相反。地質界線與等高線彎曲方向相同，但曲率較小。相同相同：地層傾向與地形坡度方向相同，傾角小于地形坡度，地質界線與等高線彎曲方向相同，但曲率較大相同相反：巖層傾向與地形坡度方向相同，傾角大于地形坡度。地質界線與等高線彎曲方向相反。相反相同：地質界線曲率小相同相同：地質界線曲率大相同相反：巖層傾角大于地形坡度第三節(jié)巖層間的原生接觸關系整合接觸：上、下地層在沉積層序上沒有間斷，產狀基本一致，巖性或所含化石一致或遞變。它們是在地殼相對穩(wěn)定情況下緩慢下降接受連續(xù)沉積形成的。不整合接觸：上、下地層間的層序發(fā)生間斷，即先后沉積的地層之間存在地層缺失。不整合面：上、下地層之間的沉積間斷面。代表沉積間斷的時期，可能代表無沉積作用的時期，也可能代表以前沉積的巖石被侵蝕的時期。1.平行不整合（假整合，discomformity）：由兩套平行的沉積巖形成的不整合。不整合面上、下兩套地層產狀平行，但因時代間斷而地層缺失。平行不整合的形成過程為：下降、沉積一上升、沉積間斷、遭受剝蝕一下降、再沉積。一、不整合的類型：2.角度不整合（不整合，Angularuncomformity）年輕沉積巖層覆蓋于褶皺或掀斜的早期地層之上而形成的不整合。不整合面上、下兩套地層間不僅有地層缺失，而且產狀不同。褶皺型式和變形強弱程度、斷裂構造發(fā)育程度和性質不同，變質程度和巖漿活動存在明顯差異。上覆地層的底面切過下伏構造和不同時代地層的界面。形成過程：沉降－沉積－變形與隆升－剝蝕－沉降－沉積。在地質圖和剖面圖上，角度不整合表現為上覆地層底面的地質界線截切下伏不同時代地層的地質界線。3.非整合（nonconformity，國內也稱為角度不整合）層狀沉積巖覆蓋于侵入巖和深變質巖形成的剝蝕面上而形成的不整合關系。代表較深或時間較長的剝蝕期。二、不整合的判別標志：1.地層標志：時代、巖性、古生物2.地層產狀的不同3.古風化面4.變形特征5.變質和巖漿巖特征6.底礫巖三、不整合時代的確定：形成時代指不整合面上下地層間缺失地層的時代，即下伏最年輕地層到上覆最老地層的時代。四、不整合的意義：反映地殼變動時期，同時反映古地理特征。第二章變質巖的基本特征

主要內容:化學成分*礦物成分*結構構造*

基本特征：兩重性----繼承性和獨特性.

影響因素:原巖特點變質作用的物化條件圖1.變質巖形成的框架圖.變質作用變質巖原巖T.P.c*重點基本特征

指已經形成的巖石（巖漿巖、沉積巖、變質巖）因物理化學條件的改變，使原巖的礦物成分、結構、構造發(fā)生變化而形成的巖石。正變質巖：由巖漿巖變質而成的副變質巖：由沉積巖變質而成的一.體系的封閉程度第一節(jié)變質巖的化學成分

封閉體系：化學成分取決于原巖的化學成分;

開放體系：除原巖的化學成分外，還與元素在變質作用過程中的行為有關.二.元素在變質作用中的行為第一節(jié)變質巖的化學成分

1.H2O\CO2等揮發(fā)份含量變化最大，隨溫度升高而減少。

2.

親石元素：大部分元素保持穩(wěn)定。

3.親銅元素（Cu\Pb\Zn-中低溫

Ag\As\Te\Sb\Hg\Se-低溫）：大部分在不同的熱力學條件下，都可以變?yōu)榛顒咏M分，被變質熱液帶出、帶入。

4.

親鐵元素（Fe\Cr\Co\Ni）：大部分表現穩(wěn)定性，一些難溶的鉑族元素（Pt\Pa）穩(wěn)定性更大。

5.造巖組分活動性相對序列：

H2O-CO2-K2O-Na2O-CaO-MgO-FeO-Fe2O3-SiO2-Al2O3

6.

主要造巖氧化物含量在一般變質作用中無明顯變化，

基本上可視為等化學過程——封閉體系。三.變質巖化學成分研究的意義1-

元素的時空分布及其共生規(guī)律——了解地殼發(fā)展的歷史；地層、建造的劃分和對比。2-

變質成礦作用研究。3-

原巖恢復研究。4-

變質巖的分類研究——等化學系列。第一節(jié)變質巖的化學成分四.等化學系列概念和類型第一節(jié)變質巖的化學成分

（一）等化學系列概念

指原始總化學成分特征相同的所有變質巖。同一化學系列變質巖中礦物組合的不同，只取決于變質作用的物理化學條件。輝長-輝綠巖玄武巖鐵質白云質灰?guī)r基性凝灰質砂巖中級變質作用斜長角閃巖低級變質作用

綠片巖高級變質作用基性麻粒巖圖1-1.等化學系列概念說明圖解四.等化學系列概念和類型第一節(jié)變質巖的化學成分

（二）等化學系列類型

按變質巖化學成分特點可分為五個等化學系列：富鋁系列：化學成分特征是富鋁;

貧鈣;鐵,鎂低;

鉀>鈉.

原巖是：泥質巖石（泥巖、頁巖）或火山凝灰?guī)r.2.長英質系列：化學成分特征是富硅;

貧鈣,鐵,鎂;鋁含量也較低.

原巖是含長石的各種砂巖,粉砂巖和酸性—中酸性火山巖,花崗巖.3.碳酸鹽系列：化學成分特征是富鈣,鎂;鋁,鐵,硅含量較低且變

化范圍大.原巖：石灰?guī)r和白云巖.四.等化學系列概念和類型第一節(jié)變質巖的化學成分

（二）等化學系列類型

按變質巖化學成分特點可分為五個等化學系列：4.鐵鎂質系列：

化學成分特征是貧硅;

富鐵,鎂,

鈣;鈉>鉀；含

一定量的鋁.

原巖是：基性火山巖;火山碎屑巖;輝長-輝綠巖;

鐵質白云質泥灰?guī)r;基性巖屑砂巖等.5.超鐵鎂質系列：化學成分特征是富鐵,鎂;

貧鈣,鋁,硅.

原巖是：超基性侵入巖;超基性火山巖和極富鎂的沉積巖。一.變質巖礦物成分一般特征第二節(jié)變質巖的礦物成分變質巖礦物成分的控制因素：

原巖的特點；變質作用和交代作用的類型和強度。1、三大巖類常見的主要造巖礦物都是：長石,石英,云母,角閃石,輝石等.2、變質巖中特有礦物：硬綠泥石、十字石、堇青石、鐵鋁榴石、紅柱石、藍晶石、矽線石、硅灰石等.3、與巖漿巖中的礦物相比,變質巖中的礦物在內部結構和結晶習性等方面,有如下特點:變質巖礦物成分一般特征第二節(jié)變質巖的礦物成分層狀和鏈狀晶格的礦物較普遍,其延展性也較大.出現一些分子排列緊密，分子體積小,密度大的高壓礦物.出現紅柱石,藍晶石,矽線石等同質異相礦物.礦物的變形現象發(fā)育.斜長石的環(huán)帶結構在變質巖中少見.4.變質巖礦物化學方面的特征1）廣泛出現鋁的硅酸鹽類礦物（Al2SiO5）；2）可以出現不含鐵的鎂硅酸鹽類礦物，如Fo，并可出現復雜的Ca-Mg-Fe-Mn-Al的硅酸鹽類礦物，如Grt；巖漿巖-Fe-Mg成類質同像的正硅酸鹽。3）可以出現Fe-Mg-Al的鋁硅酸鹽類礦物，Cord，St；巖漿巖——K-Na-Ca的鋁硅酸鹽類礦物，如長石。4）純鈣的硅酸鹽（硅灰石）為變質巖所特有。5）變質巖中含（OH）的礦物比巖漿巖為多。6）變質巖中碳酸鹽類礦物分布更廣泛。第二節(jié)變質巖的礦物成分變質巖礦物成分一般特征二.礦物成分與原巖化學成分的關系第二節(jié)變質巖的礦物成分富鋁系列:硬綠泥石、十字石、堇青石、鐵鋁榴石、紅柱石、藍晶石、矽線石。長英質系列:極少出現富鋁系列特征變質礦物.碳酸鹽系列:方解石、白云石、滑石、蛇紋石、鎂橄欖石、透輝石、透閃石、硅灰石、金云母、鈣鋁榴石。鐵鎂質系列:輝石、角閃石、綠泥石、陽起石、綠簾石等大量鐵鎂礦物。超鐵鎂質系列:滑石、蛇紋石、透閃石、橄欖石、鎂鋁榴石、尖晶石、輝石、鎂鐵閃石等。三.礦物成分與變質條件的關系——等物理系列第二節(jié)變質巖的礦物成分(一）等物理系列的概念對于特定成分的原巖體系來說，決定變質巖中礦物組合的因素是變質條件，為了描述不同的變質條件及其對應的產物特征，引入了等物理系列的概念.

指相同或特定變質條件下形成的所有變質巖。同一系列變質巖礦物成分的不同決定于原巖的總化學成分.三.礦物成分與變質條件的關系--等物理系列第二節(jié)變質巖的礦物成分(一）等物理系列的概念基性系列的原巖富鋁系列的原巖中級變質斜長角閃巖云母片巖圖2-1.等物理系列概念說明圖解三.礦物成分與變質條件的關系--等物理系列第二節(jié)變質巖的礦物成分(一）等物理系列的劃分

Winkler(1974)按溫度將變質強度劃分為四個變質級(等物理系列):

很低級,低級,中級,高級（1）很低級變質:

特征是變質基性巖中出現：濁沸石,硬柱石,葡萄石,綠纖石等礦物的出現為標志,溫度區(qū)間為200-3500C.（2）低級變質:

以變質基性巖中硬柱石,葡萄石,綠纖石等礦物反應形成：黝簾石和陽起石為標志,溫度區(qū)間為350-5500C.三.礦物成分與變質條件的關系--等物理系列第二節(jié)變質巖的礦物成分(一）等物理系列的劃分

Winkler(1974)按溫度將變質強度劃分為四個變質級(等物理系列):

很低級,低級,中級,高級（3）中級變質:標志是泥質巖石中十字石(堇青石)出現和綠泥石消失.在變質基性巖中以：普通角閃石+斜長石(An17)為特征.溫度區(qū)間為550-6500C.（4）高級變質:標志是泥質巖石中白云母和石英反應形成：矽線石和鉀長石組合(變質成因的紫蘇輝石代表高級變質條件),溫度區(qū)間>6500C.四.有關術語解釋第二節(jié)變質巖的礦物成分1.穩(wěn)定礦物:

在特定變質條件下新形成的礦物或雖是原巖中的礦物,但在新的P-T條件下仍然保持穩(wěn)定的礦物.2.不穩(wěn)定礦物:

指對某一變質作用的P-T條件來說是不平衡的原巖中的礦物,因變質反應不徹底而保留下來.3.特征變質礦物:

一般是指穩(wěn)定范圍較窄,反映外界條件的變化比較靈敏的礦物，此類礦物常具有能說明變質作用性質和強度的意義。如絹云母、綠泥石、滑石、蛇紋石等常為低級變質礦物；而藍晶石、十字石等常為中級變質礦物；紫蘇輝石、矽線石常為高級變質礦物。4.貫通礦物：一般是指可以在很大范圍的溫度壓力條件下形成和存在的礦物。如石英、方解石等。對溫度和壓力不敏感.五.中壓區(qū)域變質作用，變質巖中常見礦物的穩(wěn)定范圍低級變質的礦物：絹云母、綠泥石、蛇紋石、滑石、鈉長石等；中級變質較典型的礦物：白云母、鉀微斜長石、硬綠泥石、鎂鋁榴石、十字石、藍晶石、透閃石、陽起石、綠簾石等；3.高級變質礦物：矽線石、紫蘇輝石、正長石等。第二節(jié)變質巖的礦物成分變質巖結構的概念和分類第三節(jié)變質巖的結構

概念：

是指巖石中礦物晶體的粒度(絕對大小和相對大?。?形態(tài)、自形程度以及礦物晶體之間的相互關系.

按成因分四類：

變余結構,變晶結構,變形結構和交代結構.一.變余結構第三節(jié)變質巖的結構

變質作用和變形作用進行的不徹底，原巖中部分結構保留下來，形成變余結構。與正常沉積巖有關的變余結構：變余砂狀結構、變余礫狀結構、變余泥狀結構。與火成巖有關的變余結構：變余斑狀結構、變余花崗結構、變余輝長-輝綠結構、變余環(huán)帶結構、變余交織結構等。與火山碎屑巖有關的變余結構：變余晶屑結構、變余巖屑結構、變余玻屑結構。圖片3-1.變質火山碎屑巖變余火山碎屑結構二.變晶結構※第三節(jié)變質巖的結構

由變質重結晶和變質結晶作用所形成的結構稱為變晶結構。變晶結構與結晶結構的區(qū)別變晶結構的巖石為全晶質,沒有非晶質組分;同一世代礦物沒有明顯的先后結晶順序,相對自形程度不定;變斑晶的形成一般稍晚于基質礦物的結晶,故變斑晶中常有大量基質礦物包體;柱狀,片狀及放射狀礦物發(fā)育,且其延展性大,常定向排列,礦物變形現象也較普遍.二.變晶結構※第三節(jié)變質巖的結構

由變質重結晶和變質結晶作用所形成的結構稱為變晶結構。變晶結構的分類依據及主要類型

分類依據：大小,形態(tài),自形程度,交生關系.

（1）按礦物粒度的絕對大小分為：粗粒變晶結構（>3mm）中粒變晶結構（1-3mm）細粒變晶結構（0.1-1mm）顯微變晶結構（<0.1mm）二.變晶結構※第三節(jié)變質巖的結構（2）按礦物粒度相的對大小分為：等粒變晶結構斑狀變晶結構不等粒變晶結構（3）按變晶礦物的自形程度分為：全自形變晶結構半自形變晶結構它自形變晶結構二.變晶結構※第三節(jié)變質巖的結構（4）按變晶礦物的形態(tài)分為：

a)粒狀變晶結構

b)鱗片變晶結構

c)柱狀變晶結構（5）按變晶之間的交生關系分為

a)嵌狀變晶結構

b)穿插變晶結構

c)反應邊結構

d)網狀結構殘留包裹物結構包含嵌晶變晶結構篩狀變晶結構旋轉變晶結構二.變晶結構※第三節(jié)變質巖的結構變晶結構的命名原則

三級命名原則:整體結構

基質結構局部交生結構（1）巖石整體結構的命名:

巖石中如果存在變斑晶,則命名為斑狀變晶結構（2）基質結構的命名:

粒度+次要形態(tài)+主要形態(tài)+變晶結構（例如:中細粒片狀粒狀變晶結構）（3）局部交生結構的命名:

局部交生結構以交生結構的具體名稱命名..

（例如:篩狀變晶結構）圖3-1.變晶結構的主要類型

bcifedb

粒狀變晶結構鱗片變晶結構鱗片粒狀變晶結構穿插變晶結構

反應結構

包含嵌晶變晶結構

篩狀變晶結構

雪球結構微粒變晶結構圖片3-1.綠泥石片巖細粒粒狀鱗片變晶結構;片狀構造中細粒鱗片粒狀變晶結構;片狀構造圖片3-2.云母片巖圖片3-3.黑云斜長片麻巖細粒鱗片粒狀變晶結構;片麻狀構造圖片3-4.斜長角閃巖中粒粒狀柱狀變晶結構;弱片麻狀構造沙鐘構造圖片3-5.硬綠泥石黑云母片巖斑狀變晶結構,基質為細粒粒狀鱗片變晶結構石榴石的堇青石反應邊,鋯石具有檸檬黃色多色暈圖片3-6.反應結構Garnet圖片3-7.反應邊結構石榴石變斑晶周圍由斜長石和紫蘇輝石組成的冠狀體指示Garnet→Hy+PlA圖片3-8.反應邊結構與圖片8對應的巖石薄片，石榴石周圍由斜長石和紫蘇輝石組成的冠狀體B圖片3-9.反應結構分布在斜長石和紫蘇輝石間，由細粒石榴石和石英組成的鏈狀構造圖片3-10.反應結構紫蘇輝石周圍分布細粒的石榴石、單斜輝石、石英指示Hy+Pl→Garnet+Cpx+Qt局部雪球結構圖3-2.云母片巖火山雜砂巖的同構造期漸進變質作用(Best,1982)斑狀變晶結構基質鱗片粒狀變晶結構

三級命名原則三.變形結構(組構)第三節(jié)變質巖的結構脆性變形結構：碎裂結構,碎斑結構,碎粒結構.韌性變形結構:

波形消光,變形紋,變形帶,亞顆粒,核幔結構,拔絲組構等.四.交代結構常見類型例如:

交代假象結構、交代蠶食結構、交代殘留結構、交代凈邊結構.圖片3-11.糜棱巖斜長石的S型殘斑結構,雙晶彎曲變形;糜棱構造圖片3-12.糜棱巖糜棱組構，條帶狀石英和條紋長石的亞顆粒結構圖片3-13.初糜棱巖(野外照片)圖片3-14.糜棱巖(野外照片)圖片3-16.超糜棱巖(野外照片)第四節(jié)變質巖的構造

變質巖構造是指：巖石中各種礦物的空間分布和排列方式.按成因可以分兩大類:變余構造;變成構造。變質作用不徹底而保留下來的原巖的構造：變余層理構造、變余氣孔構造、變余杏仁構造等.

變余構造：是恢復原巖類型的主要依據。一.變余構造第四節(jié)變質巖的構造二.變成構造*

變質作用過程中形成的構造。1面狀構造

表現為一系列近平行排列的面，統(tǒng)稱為面理。

常見類型：

板狀構造、千枚狀構造、片狀構造、片麻狀構造、條帶狀構造、層狀構造、眼球狀構造、拖尾構造、

S–C組構。圖4-1.面狀構造形成階段與溫度和變形強度關系示意圖(PasschierandTrouw(1996)Microtectonics.Springer-Verlag).面狀構造的外部控制因素板巖千枚巖

圖片4-1.千枚巖千枚狀構造;顯微粒狀鱗片變晶結構片巖片狀構造;中細粒鱗片粒狀變晶結構圖片4-2.云母片巖片麻巖

圖片4-3.黑云斜長片麻巖片麻狀構造；細粒鱗片粒狀變晶結構圖片4-4.糜棱巖(野外照片)拖尾構造,指示右行剪切拖尾構造,指示右行剪切圖片4-5.糜棱巖(野外照片)S–C組構圖片4-6.糜棱巖(野外照片)圖片4-7.混合巖長應質脈體與基質構成的條帶狀構造第四節(jié)變質巖的構造二.變成構造*

2線狀構造線狀構造即線理，表現為各種線狀要素的平行定向排列。按線狀要素的不同，線理可以分為不同的類型。

常見類型：（1）拉伸線理、（2）皺紋線理、（3）交面線理線理的類型a.礦物集合體拉長表現出來的拉伸線理；b.針柱狀礦物定向形成的拉伸線理；c.板狀礦物表現出來的線理；d.皺紋線理；e.交面線理。圖4-2.線理類型示意圖第四節(jié)變質巖的構造二.變成構造*3無定向構造

常見類型：塊狀構造、角礫狀構造（碎斑構造）斑點狀構造、陰影狀（星云狀）、第三章變質巖的分類命名

第一節(jié)變質巖分類概述第二節(jié)常見變質巖的命名※

一.以構造命名的變質巖系列二.以礦物組合及其含量命名的變質巖系列第三節(jié).其它常用的巖石名稱*重點一.變質巖的分類依據第一節(jié)變質巖分類概述變質作用類型或變質巖成因等化學系列和等物理系列變質巖的礦物成分和結構構造二.變質巖的分類原則

一級分類:變質作用類型或變質巖成因

詳細分類:

等化學系列（原巖成分）、等物理系列（變質條件）變質巖礦物成分和結構構造三.變質巖分類方案的多樣性P307

根據構造和礦物組合將變質巖劃分為兩個系列;13個基本術語.一.以構造命名的變質巖系列

該系列有六個巖石基本名稱：

板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、糜棱巖、碎裂巖二.以礦物組合及其含量命名的變質巖系列該系列有七個巖石基本名稱：

石英巖、大理巖、斜長角閃巖、麻粒巖榴輝巖、超鐵鎂質巖、混合巖第二節(jié).常見變質巖的命名※一.以構造命名的變質巖系列板巖:

具有板狀構造.根據顏色或雜質進一步命名.

如黑色碳質板巖.板巖類巖石的命名按：新生變質礦物十原巖成分+板巖。例如：絹云粘土板巖。ab圖3-1板巖(a)和千枚巖(b)(Winter,2001)板巖和千枚巖都是具有頁理化的變質巖，區(qū)別在于結晶程度深灰色千枚狀板巖一.以構造命名的變質巖系列2.千枚巖：具有千枚狀構造.根據礦物種類進一步命名.

如絹云母千枚巖,綠泥石千枚巖.圖3-2斑點狀千枚巖（板巖）灰色（絹云）千枚巖

具有片狀構造。礦物組成:片狀礦物>30%;粒狀礦物以石英為主(長石<25%);特征變質礦物.（1）云母片巖

礦物組成:

云母、石英、酸性斜長石及富鋁特征變質礦物.

巖石類型:

黑云母片巖、白云母片巖、二云母片巖.

（2）綠片巖礦物組成:

綠泥石,陽起石,綠簾石,角閃石,鈉長石,石英.

巖石類型:

綠泥片巖,陽起片巖等.

3.片巖一.以構造命名的變質巖系列（3）藍閃片巖：礦物組成:

藍閃石、鈉長石、石英等.

巖石類型:

藍閃片巖、藍閃鈉長片巖等.（4）石英片巖：礦物組成:

石英(>50%)、云母(>30%)等.

巖石類型:

石英片巖、絹云石英片巖等.（5）鈣質片巖：礦物組成:

透閃石、綠簾石、云母、石英等.

巖石類型:

透閃綠簾片巖、綠簾透閃片巖等.（6）鎂質片巖：礦物組成:

葉蛇紋石、滑石、綠泥石等.

巖石類型:

蛇紋石片巖、滑石片巖等.3.片巖一.以構造命名的變質巖系列圖3-3石榴石白云母片巖（Winter，2001)

片巖：肉眼可以分辨顆粒，結晶程度高片狀礦物>30%;粒狀礦物以石英為主(長石<25%);變斑晶為石榴石石榴石二云母片巖石榴石藍晶石黑云母片巖藍晶石藍晶石石榴石黑云片巖藍晶石石榴石一.以構造命名的變質巖系列

4)片麻巖（gneiss）具片麻狀構造或條帶狀構造、長英質粒狀礦物含量>50％且長石>25％、片柱狀礦物＜30％的巖石。具中粗粒鱗片粒狀變晶結構、斑狀變晶結構；主要由長石、石英和黑云母、角閃石等組成；可與片巖過渡。在壓力較寬的中－高溫條件下形成。

原巖為泥質巖、粉砂巖、砂巖和酸性、中酸性巖漿巖或火山碎屑巖；富鋁時可有紅柱石、藍晶石、矽線石、十字石、剛玉、鐵鋁－鎂鋁石榴石、堇青石等；富鈣時則有透輝石、陽起石簾石、方柱石、鈣鋁榴石等。一.以構造命名的變質巖系列

片麻巖的命名首先是根據長石的種類定出基本名稱（表3－7）。進一步命名根據片狀、柱狀礦物和特征變質礦物。如：黑云母角閃斜長片麻巖、矽線石白云鉀長片麻巖等。圖3-4片麻巖具有片麻狀構造或條帶狀構造圖3-5眼球狀片麻巖第二節(jié).常見變質巖的命名※剛玉矽線石鉀長片麻巖剛玉矽線石眼球狀角閃石二長片麻巖十字石藍晶石黑云斜長片麻巖藍晶石十字石不同構造期石榴石變斑晶特點示意圖

可按成分或變形程度做進一步劃分.例如長英質糜棱巖;云母質糜棱巖;

角閃質糜棱巖;鈣質糜棱巖等.6.碎裂巖(具有碎裂構造)

可按碎裂程度做進一步劃分為:

碎裂巖;碎斑巖;碎粒巖.

注意：糜棱巖與碎裂巖的區(qū)別5.糜棱巖(具有糜棱構造)一.以構造命名的變質巖系列

礦物組成:石英>75%.

少量長石、云母、簾石、閃石等.

巖石類型:純石英巖;長石石英巖;磁鐵石英巖.2.大理巖:

礦物組成:方解石+白云石（>50%）.其它礦物有硅灰石、滑石、透閃石、透輝石、鎂橄欖石、金云母等.

巖石類型:透閃石大理巖、滑石大理巖、石墨大理巖.1.石英巖:二.以礦物組合及其含量命

名的變質巖系列

礦物組成:角閃石(50—90%)和斜長石.可含石榴石、透輝石、黑云母、綠簾石等.

巖石類型:石榴斜長角閃巖;透輝斜長角閃巖等.麻粒巖:

礦物組成:

紫蘇輝石+斜長石.可含有透輝石,石榴石、角閃石、黑云母、石英等.

巖石類型:紫蘇麻粒巖;透輝麻粒巖;二輝麻粒巖.3.斜長角閃巖:二.以礦物組合及其含量命

名的變質巖系列

石榴石+綠輝石.不含斜長石.

可含有透輝石、藍晶石、石英、金紅石、金剛石等.6.超鐵鎂質巖:

鐵鎂質礦物>90%的巖石。例如角閃石巖；輝石巖混合巖:

變質巖基體+花崗質脈體組成.

可根據構造進一步命名：如眼球狀混合巖;條帶狀混合巖等.5.榴輝巖:二.以礦物組合及其含量命

名的變質巖系列變粒巖和淺粒巖礦物成分與片麻巖相似，但一般具有塊狀構造，細粒近等粒狀變晶結構，按國際慣例已經歸入片麻巖類。角巖指具有典型等粒粒狀變晶結構的接觸變質巖的統(tǒng)稱.明確巖石為接觸變質巖后方可應用該名稱.3.灰色片麻巖一般為太古代所特有，指顏色發(fā)灰、成分近于英云閃長巖的一類片麻巖。第三節(jié).其它常用的巖石名稱鈣硅質巖

目前已經歸入鈣質片巖和鈣質片麻巖中.矽卡巖特指由中酸性巖漿侵入體與鈣鎂質碳酸鹽巖接觸時,由接觸交代作用形成的變質巖第三節(jié).其它常用的巖石名稱第四章變質巖的主要類型第一節(jié)區(qū)域變質巖類

第二節(jié)動力變質巖類

第三節(jié)接觸變質作用及其巖石

第四節(jié)氣成熱液變質作用及其巖石

第五節(jié)混合巖化作用及混合巖4.2動力變質巖類4.2.1概述

動力變質巖

由動力變質作用形成的巖石。因為動力變質作用常和構造運動有關，且以礦物的變形、破碎為主，所以動力變質巖又被稱為：

構造巖或斷層巖

提示：未固結的斷層透鏡體、角礫和斷層泥不屬于“巖石”的范疇！4.2.1概述

動力變質作用主要由應力（Ps）作用引起。當出現重結晶和變質結晶時，溫度（T）也是其影響因素之一；可有流體相的加入。應力使巖石、礦物發(fā)生強烈錯動時會產生較高溫度，或伴有溶液的活動，則溫度、溶液的影響明顯增強，促使碎裂的巖石部分或全部重結晶。這在斷裂帶的某些應力局部集中地段較為常見。4.2.1概述

動力變質作用引起巖石的礦物成分、結構和構造發(fā)生改變。這些變化與應力的性質、強度和作用的時間長短和巖石本身的性質有關。由于巖石和礦物力學性質的差異，在應力作用下可發(fā)生韌性變形或脆性變形。韌性變形可以通過多種機制表現出來，常見的有礦物的波狀消光、粒內滑移（直線和雙晶滑移）、扭折、變形雙晶，等。粒內變形也稱為顯微構造或構造巖的組構。4.2.1概述a.石英波狀消光及裂紋；b.云母的扭折；c.斜長石的變形雙晶粒內滑移的宏觀變化4.2.1概述

巖石和礦物的脆性變形主要表現為碎裂。這是由于溫度低，而應力強度大、應變速率較大、很快超過了強度極限所致。

脆性變形首先是產生裂紋，繼而則破碎。在破碎的開始階段，尚保留顆粒外形和原巖總的結構特征，進而大顆粒碎成小顆粒并發(fā)生位移，原巖結構被破壞。

碎裂作用一般由顆粒的邊緣開始，使礦物邊緣破碎成棱角鋸齒狀，進而發(fā)展到中心，直至研磨、粉碎成粉末狀。4.2.1概述

韌性變形和脆性變形是可以過渡和轉化的。