变质岩石学-第四章变质岩的主要类型-交代变质岩类
变质岩石学-第四章 变质岩的主要类型-区域变质岩类
斜长石-透辉石-紫苏 辉石-石榴子石，普通 辉石-斜长石-方柱石， 辉石-铁铝榴石-石英
橄榄石-顽火辉 石（-紫苏辉石）
榴辉 岩相
绿辉石-铁铝榴石（-蓝晶石-金红石）， 暗绿辉石-镁铝榴石（-金红石）
岩石 类型
板岩、千枚岩、片 岩、片麻岩、变粒 岩
变岩麻变粒质、岩粒岩砂石、岩长泥英、石岩片长石、岩英英石、质岩英片麻、大岩岩麻理、、岩钙岩钙质、质钙硅云质酸母千盐片枚片 变碎长榴质屑角辉火岩闪岩山、岩、绿岩、辉色、角石变片闪麻质岩片粒火、岩岩山斜、片岩岩岩、辉、岩角、闪榴片辉
4.1 概述
寒武纪以后的地槽褶皱带和某些准地槽褶皱带也有区 域变质岩分布。如下古生界广西龙山系、昆仑山祁边系等。
中、新生代的区域变质岩在我国较少，在横断山的中 生界千枚岩、台湾省的白垩纪和古近纪-新近纪的绿泥石 片岩和片麻岩。
从区域变质岩在时间、空间上的分别来看，区域变质 作用与地壳的造山运动有密切关系。
变质岩的分类，考虑以下三个方面： (3) 变质岩的本身特征
主要考虑变质岩的矿物组成、结构构造特征，尤 其是岩石的矿物组合的特点。
不仅反映原岩的性质，且反映变质岩作用的T、P 条件。
4.2.1. 区域变质岩的分类
表3－5 区域变质岩分类
变
质
相
泥质岩类
长英质岩类
主要矿物组合 碳酸盐岩类
沸 石 浊沸石-石英-钠长石-绿泥石，浊沸石相 葡萄石-方解石-绿泥石-石英-钠长石
长石含量 （％）
钾长石 斜长石
岩石名称
表3－7 按长石种类的片麻岩分类
100～75 0～25
75～50 25～50
50～25 50～75
钾长片麻岩
斜长钾长片麻岩 钾长斜长片麻岩 二长片麻岩
变质岩的基本特征和主要类型
8．褶劈构造：在千枚岩和片岩中早期的面状构造被后期面理切穿， 面理内有后期矿物充填为褶劈理，无充填为板状劈理。
第四节 变质岩的分类
先根据变质作用类型，可将变质岩分为五类，再据等化学系列和等 物理系列进一步划分。
动力变质岩类 区域变质岩类 混合岩类 接触变质岩类 交代变质岩类
镶嵌粒状变晶结构：矿物界面平直或弯弧形，紧密接触。 缝合粒状变晶结构：界面不平整规则，锯齿状。
镶嵌 粒状
变晶 结构
缝合粒状变晶结构
b. 鳞片变晶结构：矿物一向延长，鳞片状，可定向排列。
c. 纤状变晶结构：矿物一向延长，长柱状，纤维状，可作向心状、束状，向 心结构，蒿束结构。
粒状纤状变晶结构
构结晶变状粒片鳞
变质岩的结构、构造可以继承原岩的结构构造，也可以在变质过程中 产生新的结构构造。
具有重要意义：了解变质岩的形成过程、作用类型和程度。提供恢复原 岩的依据，提供分类命名的依据。
一、变质岩的结构
据成因可分为四类：碎裂结构、变晶结构、变余结构及交代结构。
（一）变余结构：
变质作用不彻底，原岩的结构被部分残留下来，称变余结构。可在原 岩结构前加上“变余”二字，可有各类原岩的变余结构。如岩浆岩：变 余斑状结构，变余花岗结构等。沉积岩：变余砂状，泥状，粉砂状结构 等。
2．变晶结构的类型 （1）变晶矿物的粒度： a．相对大小：
等粒变晶结构：大部分主要变晶矿物粒度相等。 不等粒变晶结构：同种主要矿物粒度大小不等，连续变化。 斑状变晶结构（变斑状结构） ：粒度变化截然，大者称 “变斑晶”，细者为“变基 质“，变斑晶中可包含基质矿物，一般为结晶能力大的矿物，与基质形成期相当或 晚。
正变质岩（%）
变质岩石学(2)
（二）变成构造
经变质结晶和重结晶过程形成的构造称为变成构造， 在变质岩中占有重要地位。
如斑点构造 板状构造 千枚状构造 片状构造 片 麻状构造 块状构造
斑点状构造
板状构造
在应力作用下，页岩或泥岩 等柔性岩石中常出现一组密 集平行的破裂面—劈理，此 破裂面一般与层面斜交，整 齐光滑。
原岩组份基本上没有重结 晶，有时有少量的新生矿物， 如绢云母、绿泥石等。岩石 晶粒细，肉眼分辨不出颗粒， 常有变余泥质结构。一般为 低级区域变质形成。
构造角砾岩在断层破碎带广泛分布。其厚度取决 于破碎的强度。有时可厚达数百米，延伸数十至数 百公里。
2、碎裂岩
具有碎裂结构或碎斑结构的岩石。矿物颗粒的边缘 有粒化作用，颗粒间的相对位移不大，原岩的特征 尚部分被保存下来---判断原岩的性质 刚性岩石中矿物除产生裂缝和机械破碎外，常发生 晶面、解理面、双晶结合面的弯曲，云母等片、柱 状矿物弯曲扭折，石英呈压扁凸镜状，并被细粒的 碎基围绕等现象 少量新生矿物的出现，如绢云母、绿泥石、绿帘石、 方解石等；也时可见石英微粒聚集、重结晶成较粗 晶粒，微粒间有铁质浸染痕迹。
糜棱岩或超糜棱岩
10~50 千枚糜棱岩（千糜岩） 50~90 >90 糜棱千枚岩 糜棱片岩或片岩 玻状岩或假熔岩
塑性变形
次显微颗粒或玻璃
动力变质岩主要类型
1、构造角砾岩 构造角砾岩指由于应力作用原岩破碎成角砾状（大 多数碎块的粒度为2毫米以上），并被破碎细屑充 填胶结或有部分外来物质胶结的岩石。 将这样的结构称之为破碎角砾结构。
柱状、片状等类矿物的定向排列可统称为片理。 有序的分布趋势---“优选方位”
由于变质作用不止一次发生，导致片理构造叠加出 现，晚生成的片理切割早生成的片理，呈现两向、 乃至多向片理交叉。藉此可以研究变质作用程度、 规模、次序和次数，具有重要科学意义。
变质岩石学第四章 质岩的主要类型热接触变质岩类
纯粹的碳酸盐岩在温度的作用下，主要发生重结 晶形成各种大理岩。含SiO2时，则形成石英大理岩； 含MgO、SiO2、Al2O3、FeO等时，可以形成各种新生 矿物，如：方镁石（易水化成水镁石）、透闪石、符 山石、镁橄榄石、钙铝榴石；高温时可出现硅灰石、 方柱石、透辉石等。根据不同的次要变晶矿物给予岩 石详细命名。
3. 碳酸盐岩类
透闪石
透辉石
透闪石大理岩
透辉石大理岩
3. 碳酸盐岩类
+
条
带
符
状
山
符
石
山
透
石
辉
透
石
辉
石
大
理
岩
3. 碳酸盐岩类
透 闪 石 大 理 岩
透闪石
3. 碳酸盐岩类
当原岩成分显著不纯，以致重结晶后的岩石中方 解石的含量很少，甚至没有，而主要由钙硅酸盐和铝 硅酸盐矿物组成，则称为钙硅酸盐角岩。如透辉石岩、 透闪石岩、绿帘石岩、钙铝榴石符山石岩、方柱石钙 铝榴石岩等。
4.3.3 主要的热接触变质岩
1. 泥质岩类
在较低温度时，非晶质的褐铁矿变成磁铁矿；有 机质变成石墨，还可出现
红柱石、堇青石雏晶。这
些矿物微粒聚集构成斑点
状，因此称之为斑点板岩。
随着温度的升高，红柱石
等呈变斑晶出现，可称为
红柱石板岩，等。
红柱石板岩
1. 泥质岩类
温度继续升高，变质程度进一步加深，岩石全部 重结晶和变质结晶，形成各种角岩，如堇青石黑云母 角岩、红柱石黑云母角岩 等。在高级热接触变质条 件下，重结晶更完善，矿 物组合上也发生变化，白 云母消失，出现矽线石、 正长石、铁铝榴石等，构 成粒度较大的角岩或片岩、 片麻岩。
变质岩石学第四章 变质岩的主要类型交变质岩类PPT课件
4.4.1 概述
交代变质岩（metasomatic metamorphic rock） 在热的气液态溶液作用下使原岩发生交代作用所 形成的岩石。 交代作用是一种伴随有岩石化学成分改变的变质 作用。交代变质岩的化学成分和矿物成分，与原岩相 比较，都有显著的变化且相对富水，所以交代作用又 称为蚀变作用。 交代作用的主要影响因素是T、C，P为次要的， 配合温度和具有化学活动性的流体起作用。
在云英岩发育地段，常可见几种类型的云英岩组 成完整的分带（交代带）：裂隙脉→电气石云英岩→ 黄玉云英岩→萤石云英岩→白云母云英岩→云英岩化 岩石。但一般没有这样完全。
5
4.4.2 交代变质岩的分类和命名
交代变质岩的种类较多，变化也较复杂。根据交 代作用的产物和原岩的成分，可将交代变质岩分为以 下四个类别： 蛇纹岩 原岩成分相当于超基性岩的交代变质岩。 青磐岩 原岩成分相当于中基性岩的交代变质岩。 云英岩、黄铁绢英岩、次生石英岩 原岩成分相当于
中酸性岩的交代变质岩。 矽卡岩 中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触带内形成的接
交代过程发生的化学反应按性质可归结为三种基 本类型：水解及水化作用、阳离子交代作用和阴离子 交代作用。
3
4.4.1 概述
交代过程中，原有矿物溶解、消失，新矿物取代、 晶出，并引起岩石结构、构造的改变。交代作用较弱 时，常可见变余结构和构造；交代作用强烈时，则被 新的交代结构、变晶结构和变成构造取代。
主要由各种蛇纹石组成，如纤维蛇纹石、叶蛇纹 石、胶蛇纹石、绢石、石棉等；次要矿物和变晶副矿 物有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、尖晶石类、水镁石和 少量碳酸盐、滑石、直闪石、透闪石、阳起石等。橄 榄石和辉石常呈残余矿物出现。
8
4.4.3 主要的交代变质岩
地球科学大辞典04变质岩石学
地球科学大辞典变质岩石学变质岩石学【变质岩石学】metamorphic petrology见83页“变质岩石学”。
【变质岩】metamorphic rock由变质作用所形成的岩石。
在变质作用条件下，使地壳中已经存在的岩石(火成岩、沉积岩及先前已形成的变质岩)变成具有新的矿物组合及变质结构与构造特征的岩石。
它们是组成地壳的三大岩类之一，约占地壳总体积的27%。
其岩性特征，一方面受原岩的控制，而具有一定的继承性；另一方面，由于受到变质作用的改造，在矿物成分和结构构造上具有与其他岩类不同的特征。
变质岩在中国和世界各地分布很广。
前寒武纪的地层绝大部分由变质岩组成；古生代以后，在各个地质时期的地壳活动带和一些侵入体的周围以及断裂带内，常有变质岩分布。
【等化学系列】isochemical series化学成分相同或基本相同的岩石，在不同的变质条件下形成的所有变质岩。
属于一个等化学系列的岩石，由于变质条件不同，可具有不同的矿物共生组合。
如原岩均为粘土质岩石，因变质条件不同，可形成板岩、千枚岩、片岩、片麻岩等不同的变质岩，它们属于一个等化学系列。
【等物理系列】isophysical series化学成分不同的岩石，在相同或基本相同的变质条件下形成的所有变质岩。
属于一个等物理系列的岩石，由于原岩的化学成分不同，可具有不同的矿物共生组合。
例如，粘土岩和石灰岩，在中级区域变质作用下，前者形成云母片岩，后者形成大理岩，二者属于一个等物理系列。
【构造超压】tectonic overpressure由应力的垂直分力所产生的超负荷压力。
在区域变质作用过程中，由构造运动产生的应力是一种侧向压力，但它的垂直分力可使局部地区的负荷压力增大。
因为它是由构造应力所产生的附加压力，故称为构造超压。
它和负荷压力的性质相似，有时可达0 2～0 3 吉帕。
一般认为构造超压只在地壳浅部，岩石保持刚性状态，且应变迅速时才具有实际意义。
在地壳深部，由于温度较高和负荷压力较大，岩石具有一定的塑性，应力可通过岩石的塑性变形而释放，因此不能起附加压力的作用。
变质作用及变质岩类型
目
CONTENCT
录
• 引言 • 变质作用类型 • 变质岩类型 • 变质岩的鉴别与特征 • 变质岩的应用与意义
01
引言
变质作用的定义
变质作用是指地壳中已形成的岩石，在固态条件下由于温度、压 力等变化，引起的岩石成分、结构、构造变化的地质作用。
它包括接触变质作用、区域变质作用、动力变质作用和混合岩化 作用等类型。
02
变质作用类型
接触变质作用
定义
接触变质作用是指在岩浆侵入过程中，由于高温和 气体的影响，使围岩发生化学成分和矿物成分的变 化，从而形成新的岩石的过程。
影响因素
岩浆的温度、气体的性质和围岩的化学成分。
常见岩石类型
大理岩、石英岩等。
区域变质作用
定义
区域变质作用是指在广泛分布的区域范围内，由于温度和压力的升 高，使原岩发生重结晶、变质反应等变化，形成新的岩石的过程。
高压条件下仍会经历蚀变作用，形成新的矿物和岩石
类型。
05
变质岩的应用与意义
变质岩在地质学研究中的意义
01
提供地质历史和地壳演化的证据
变质岩记录了地壳的历史和演化过程，通过研究变质岩的特征和形成过
程，可以了解地壳的运动、板块构造和地质事件。
02
揭示地球深部过程
硬度
变质岩的硬度通常比原岩高，因 为矿物颗粒紧密结合。
密度
变质岩的密度通常比原岩高，因 为矿物颗粒排列紧密。
导热性
变质岩的导热性比原岩高，因为 矿物颗粒的热传导性能较好。
变质岩的化学性质
化学成分
01
变质岩的化学成分与原岩相似，但经过变质作用后，矿物组成
和含量会发生变化。
4变质岩石学史
4变质岩石学史变质岩石学从岩石学中划分出来始于1862年冯科塔（Voncotta B.），但直至19世纪末尼科尔（Nico）发明偏光显微镜之后，才使变质岩岩石学成为独立的学科。
二十世纪初，非均匀系统的相平衡规则--吉布斯相律，引入变质岩的研究。
1911年戈尔得施密特V.M 在研究奥斯陆地区辉长岩的接触变质晕圈时，提出了吉布斯相律的地质学表现形式，即戈尔施密特矿物相律，开创了以物理化学基本原理研究变质岩之先河。
1920年，艾斯科拉（Eskola,p.）提出了变质岩矿物共生分析的ACF简介，后经温克勒（Winkler，1976年），汤普逊（Thompon，1957年）的改进和发展，变质岩的矿物共生分析逐渐完善。
另外，在二十世纪二十年代初，瑞士岩石学家格鲁宾曼（Grubemmaim U.），将荷兰物理学家施赖纳玛克斯（Schreinemkers F.A.）在研究多项系统平衡时，应用的拓扑学计算、零变平衡、单变平衡和双变平衡等一系列几何表示方法，引入变质岩岩石学；四十年代后，前苏联地质学家科尔任斯基（Kophcuhckuu B.C）又成功的将其应用在开放系统平衡研究上，这一系列建立在物理化学原理基础的矿物相平衡研究，使变质岩岩理学和变质岩成因的理论，提高到一个新的高度，并指导了变质岩的实验模拟研究，构成二十世纪初至中后期变质岩学的一大方向。
同一时期，变质岩岩石学的另一大方向，即将岩石学和地质环境的关联研究也得到了迅猛的发展。
早在1893年，英国人巴罗研究苏格兰高地部分地区的变质岩时，发现泥质岩石变质时随着温度的升高，有相应的标志矿物出现，提出了指示矿物带的概念－巴罗式变质带。
到1920年，艾斯科拉正是提出了变质相学说，完成了这个方向上的突破。
1961年，日本人都城秋穗将变质岩相学说应用于区域变质作用的研究，并发展为变质相系的概念，划分区域变质作用的三大压力类型，即高压，中压，低压变质相系，以对应于三种地质增温环境下的地热增温率。
第四章 变质岩的结构构造
•第四章变质岩的结构构造第一节变质岩结构、构造的概念▪变质岩的结构是指变质岩石中矿物的自形程度、形状、粒度以及晶体之间的相互关系等。
▪变质岩的构造是指组成岩石的矿物或矿物集合体的空间分布和排列方式等特征。
变质岩的结构、构造习惯上也统称为组构。
✹结构和构造彼此有着密切的成因联系，虽然在大多数情况下人们可以明确地区分结构和构造，但有时候两者是难以被明确区分的。
✹沉积岩的结构主要反映沉积物被搬运和沉积时的水动力条件；岩浆岩的结构主要反映岩浆演化过程中岩浆冷凝、结晶的热力学条件及矿物结晶的某种顺序。
而在变质岩的形成过程中，所有矿物晶粒基本上是在固态条件下同时生长的。
因此，在观察和描述变质岩的结构时一定要注意变质矿物是在固态条件下基本同时生长的这一特点。
✹本章中对结构、构造的研究，主要涉及肉眼和显微尺度，即在野外露头、手标本和薄片尺度用肉眼或借助放大镜、显微镜进行观察研究，一般不涉及超显微尺度的结构研究（如晶格变形产生的位错等），也不包括反映岩石中矿物分布优选方位的“显微构造”，这方面的研究内容、研究方法将在有关后续课程中介绍（如岩组学或称构造岩石学）。
第二节变质岩的结构一、变质岩结构的基本类型（一）变余结构❑在变质作用过程中，由于变形和重结晶作用不强烈，原岩的矿物成分和结构特征没有得到彻底改造，使原岩的结构特征部分地被保留下来，形成变余结构，也称残留结构。
✹变余结构的特点✹一般规律1. 变质沉积岩中的变余结构❶变质碎屑岩类：变余砾状结构变余砂状结构可根据碎屑物的大小进一步细分，如变余粗砂结构、变余粉砂结构等。
❷变质泥质岩类：变余泥质结构。
2. 变质岩浆岩中的变余结构变余花岗结构变余斑状结构变余辉绿结构变余交织结构3. 变质火山碎屑岩中的变余结构变余火山碎屑结构（二）变晶结构1. 变晶结构的一般特点变晶结构是重结晶和变质结晶的产物，它与岩浆岩中的结晶质结构有些相似（全晶质）。
然而由于变质过程中的重结晶和变质结晶基本上是在固态条件下进行的，而且在同一次变质作用过程中各种矿物几乎是同时生长和发育的，因此它们又有许多不同之处：◆同一世代的变晶矿物没有明显的结晶顺序。
交代变质岩
矽卡岩的形成 是交代作用的过程，对碳 酸盐围岩来说，在交代过程中，带出全部 CO2及部分CaO。带入的首先是Fe,其次是 SiO2和AI2O3，它们是形成石榴石、辉石等 所必须的组份，其量视原岩成分而定。某些 矽卡岩中还有Mn及其它重金属元素的加入。 内接触花岗质岩石矽卡岩化时，伴有大量 CaO的加入及碱金属和SiO2的带出。
27
17
18
蛇纹岩的结构常为隐晶质结构或网纹状结构， 镜下观察，呈微纤维或微鳞片状变晶结构、网环结 构及变余全自形粒状结构等。构造则多为块状、带 状、片状、透镜状及角砾状构造等。
蛇纹岩的化学成分，一般认为它是由超基性岩 转化而成，且主要表现为水化和硅化作用： 2Mg2SiO4十3H2O——
H4Mg3Si2O9+Mg(OH)2 3Mg2SiO4十4H2O十SiO2—— H4Mg3Si2O9
产状常产于侵入体和围岩的内外接触带矿脉两侧断裂带韧性剪切带等热液易于集中活动的地带形态呈脉状透镜状囊状及不规则矿物成分多为低温含挥发分的矿物组合常含金属矿物并有原岩残留矿物
第七章 交代变质岩
一、概述
二、交代变质岩的分类
三、交代变质岩的主要类型
1
一、 概
述
交代变质岩是在气水热液（或称热液） 的作用下，已存在的岩石主要通过交代作用 使岩石的化学成分、矿物成分和结构、结构 发生变化，形成的新的岩石。又称为气－液 变质作用或蚀变作用。 变质作用通常沿构造破碎带及矿脉两侧 发育，在矿脉两侧发育时也称围岩蚀变，交 代变质岩也可称为蚀变岩。
15
16
蛇纹岩的矿物成分比较简单，主要由各种蛇纹 石组成，包括叶蛇纹石、纤维蛇纹石、胶蛇纹石、 绢石及石棉等。其它矿物有磁铁矿、铬铁矿、钛铁 矿、尖晶石、水镁石及镁碳酸盐等，有时橄榄石和 辉石可呈残晶出现。偶见少量直闪石、阳起石、透 闪石及滑石等。 蛇纹岩的分布，一般不超过超基性岩体的范围， 通常情况下，超基性岩体均不同程度的遭受蛇纹石 化作用。因此，在地表很难见到新鲜的超基性岩， 只在较新岩体深部有可能保留有新鲜的超基性岩石。 所以常常根据蛇纹石化为石来因定超基性岩体。