变质岩岩石学-5 变质相变质带和变质相系2010
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变质岩
碎 边 结 构
碎边、碎斑结构 1 2
3．糜棱结构： ．糜棱结构 几乎全部破碎成微粒（细粒~ 隐晶质），应力作用下发生矿物 韧性流变，使微粒常定向排列成 条带、条纹，可残留少量稍大的 碎斑（石英、长石）。当碎粒直 径小于0.02 mm时，称超糜棱结 构。
碎斑、糜棱结构
（二）变晶结构： 变晶结构 岩石在固态状态下发生重结晶或变质结晶所形成的结 构。 1．变晶结构的特点： （1）岩石一般为全晶质，自形程度一般不高 全晶质，自形程度一般不高，呈它形一 全晶质 半自形，矿物生长生成时期十分接近。 （2）自形程度只反映结晶能力 自形程度只反映结晶能力，一般与形成顺序无关， 自形程度只反映结晶能力 只与矿物的结晶能力有关。（比重大的矿物结晶能力一 般较大），如榍石、石榴石、电气石、十字石等。石英、 长石、方解石则较小。 （3）具变斑状结构时，变斑晶多晚于或与变基质同时形 变斑晶多晚于或与变基质同时形 成。可包含变晶基质矿物。 （4）发育柱状、片状、放射状矿物，具应力作用迹象。 发育柱状、片状、放射状矿物，具应力作用迹象 发育柱状
方解石 ＋ 石英
2．温度升高的热源。 （1）高温岩浆；热接触变质岩。 （2）地热增温；温度随深度增加而升高。地热梯度 与构造环境有关。稳定地盾区（10oC/Km）到岩浆发育 的造山带（35～400C/Km）。 （3）其它：构造运动机械能转化（摩擦热）。放射 性元素蜕变，地幔深部熔融体重力分异，产生上升热 流，引起热流值的升高。 3．温度的范围 浊沸石出现视为下限，180～2300C。熔融实验确定 上限，700～9000C。
3．等化学系列： 经变质作用后，所形成的变质岩的化学成分 与原岩相同。其矿物组合的不同，取决于变质作 用的类型和强度。 五个等化学系列： 石英长石质岩类、 石英长石质岩类、 泥质岩类、 泥质岩类、 碳酸盐岩类、 碳酸盐岩类、 基性岩类、 基性岩类、 镁质岩类， 镁质岩类 这些岩类在以后的热接触变质岩和区域变质岩 中还要讲到。
5第六章 矿物共生组合 变质相和变质相系
Korzhenskii根据组分差异活动性原理, 把开放系统下,
各组分分为两类:
•
完全活动组分：是扩散能力极强，可以在瞬间通过粒
间流体与外部环境发生物质交换，以使其化学位(或浓度)
与外部环境中该组分化学位(或浓度)相等。在平衡过程中
，完全活动组分保持化学位(或浓度)不变，外部环境在该 过程中起缓冲作用，因而又称为外缓冲组分。 • 惰性组分：是扩散能力很差，难于与外部环境发生物
注意该化学相图分成了 5 个小三角相图, 标注了 (A)-(E)
这个图类似于一个 相容图 (compatibility diagram), 该 图通常为变质岩石学家所 应用
Xbulk 成分落入到三角图 (E) 中, 相应的矿物组合 为= y - z - xyz
•
•
相容图可以清晰解释了为什么尽管在相同的变质级别下的平衡, 常常可以发 育有不同的矿物组合 如果从(E) 移到 (D) 区内(沿着z 和 xyz之间的线), 那么岩石中将含有x2z , 并 且不再含有 (E)中的y .
合格的相容图必须在一定的具体的P-T条件范围 内, 如某个变质地块的一个变质带中, 因为矿物的 稳定性和组合随着P 和 T 的变化而变化 • 先前的图必须是在一定的P-T 范围内, 在这范围 内假设的矿物x, y, z, xy, xyz, 和 x2z 是稳定的, 且 以矿物组合出现 • 在不同的变质级别中, 相图是需要改变的
• f=2: 体系是双变量, 在 相图上为一个面（两个 单变线之间的区域）, 称为双变平衡区（双变 面）.
2. 封闭系统的Goldschmidt矿物相律
1911年，Goldschmidt在研究挪威Oslo地区辉长岩体接触 变质晕时，将Gibbs相律应用于自然界的变质岩石。他认为， 在封闭条件下岩石系统达到平衡时应服从Gibbs相律。变质作 用是在一定T-P区间内进行的并达到平衡，必须至少有两个自 由度，即f≥2。由Gibbs相律公式可得： f=C-P+2≥2。 因此， P≤C (5-2)
变质岩石学-变质相
圖1-1.變質相分類的 P-T 圖 （Turnner，1968)
• 主要區域變質相特徵
一、沸石相
標誌是濁沸石和鈉長石開始出現為下限，溫度稍高可以出現葡萄石。 主要變質反應有
方沸石+石英=鈉長石（200 ℃， 2kb） 片沸石=濁沸石+3石英+2H2O（稍低於200 ℃， 2kb） 典型礦物組合： （1）濁沸石+綠泥石+鈉長石+石英； （2）濁沸石+葡萄石 +綠泥石+鈉長石+石英； （3）葡萄石+綠泥石+方解石+石英 形成條件（實驗資料）：PH2O=1-3kb，T=200-300℃。 極低級變質
例如： 變質條件相似的藍晶石帶和基性岩石中的斜長石-角閃石帶 為了表示相同變質條件下形成的所有變質岩, 引入了變質相的概念.
• 變質相的基本概念
P.Eskola, （1920)的定義：
一個變質相是指類似的溫度、壓力條件下達到化學平衡的所有岩石的 總和（不論其結晶方式），一個變質相內部，隨著岩石總體化學成分的改 變，其礦物組合作有規律的改變.
• 每個變質相都是一個等物理系列。其礦物組合和岩石化學成分之 間在達到化學平衡後, 有著可以預測的對應關係.
• 一個變質相應包括一套具有各種原岩化學成分的礦物組合, 它們在 時間和空間上彼此之間密切共生, 且在不同地區重複出現．
• 變質相的劃分標誌: 礦物組合, 通常用基性變質岩的礦物組合劃分 變質相, 並以相應的基性變質岩命名.
白雲母＋石英＋斜長石＋H2O＝熔體（由鉀長石＋鈉質斜長石＋石英組成 ）＋鈣質斜長石或石英（取決於其原始含量）＋Al2SiO5+H2O（溶解在 熔體中）
所以，片麻岩中發生深熔，出現混合岩化作用也是高角閃岩相開始的標誌
• 主要區域變質相特徵
一、沸石相
標誌是濁沸石和鈉長石開始出現為下限，溫度稍高可以出現葡萄石。 主要變質反應有
方沸石+石英=鈉長石（200 ℃， 2kb） 片沸石=濁沸石+3石英+2H2O（稍低於200 ℃， 2kb） 典型礦物組合： （1）濁沸石+綠泥石+鈉長石+石英； （2）濁沸石+葡萄石 +綠泥石+鈉長石+石英； （3）葡萄石+綠泥石+方解石+石英 形成條件（實驗資料）：PH2O=1-3kb，T=200-300℃。 極低級變質
例如： 變質條件相似的藍晶石帶和基性岩石中的斜長石-角閃石帶 為了表示相同變質條件下形成的所有變質岩, 引入了變質相的概念.
• 變質相的基本概念
P.Eskola, （1920)的定義：
一個變質相是指類似的溫度、壓力條件下達到化學平衡的所有岩石的 總和（不論其結晶方式），一個變質相內部，隨著岩石總體化學成分的改 變，其礦物組合作有規律的改變.
• 每個變質相都是一個等物理系列。其礦物組合和岩石化學成分之 間在達到化學平衡後, 有著可以預測的對應關係.
• 一個變質相應包括一套具有各種原岩化學成分的礦物組合, 它們在 時間和空間上彼此之間密切共生, 且在不同地區重複出現．
• 變質相的劃分標誌: 礦物組合, 通常用基性變質岩的礦物組合劃分 變質相, 並以相應的基性變質岩命名.
白雲母＋石英＋斜長石＋H2O＝熔體（由鉀長石＋鈉質斜長石＋石英組成 ）＋鈣質斜長石或石英（取決於其原始含量）＋Al2SiO5+H2O（溶解在 熔體中）
所以，片麻岩中發生深熔，出現混合岩化作用也是高角閃岩相開始的標誌
变质岩-第8章.变质相及变质相系
20171014变质带和变质相11在苏格兰高地共标绘出黑在苏格兰高地共标绘出黑云母石榴石十字石云母石榴石十字石蓝晶石夕线石等蓝晶石夕线石等55条等变线图变线图181888这五条等变线将该变质区划分等变线将该变质区划分为为绿泥石带绿泥石带黑云母等黑云母等变线低温侧变线低温侧黑云母黑云母带石榴石带十字石带石榴石带十字石带蓝晶石带夕线石带蓝晶石带夕线石带带等等66个指示矿物带通个指示矿物带通称为巴罗式区域变质带
2019/7/28
变质带和变质相
10
变质带划分
英国地质测量学家乔治·巴洛（George Barrow） 于1893年第一个成功地在苏格兰高地加里东造山 带东南部Dalradian地区绘制出递增变质带图。他 是以变泥质岩中随变质程度（温度）增高而依次 出现的新矿物（称为指示矿物）为标志划分变质 带的，因而称该变质带为指示矿物带（index mineral zone）。是以指示矿物出现的线作为等 变线划分变质带的。
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变质带和变质相
9
一、变质带的概念
在变质岩分布区，变质程度不同的岩石 在空间上往往呈有规律的带状分布。根 据变质岩矿物、矿物组合、结构构造等 特点，可将这些变质程度不等的带划分 出来。同一个带的变质岩在一个基本相 同的P-T-X范围内形成，这些指示变质 程度的带称为变质带（metamorphic zone）。带与带之间的界线称为等变线 （isograd）。
浊沸石相的典型矿物组合是在变质杂砂岩中出现：
浊沸石＋绿泥石＋石英 浊沸石＋葡萄石＋绿泥石＋石英 浊沸石相的温压条件为P＝0.2－0.3GPa, T=200（150）－300℃。
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变质带和变质相
25
（2）葡萄石－绿纤石相
Turner(1968)称之为葡萄石－绿纤石变质硬砂岩相，从浊沸石相进入葡萄石－ 绿纤石相的标志是浊沸石转变为绿纤石，在变质杂砂岩中的矿物组合为：
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变质带和变质相
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变质带划分
英国地质测量学家乔治·巴洛（George Barrow） 于1893年第一个成功地在苏格兰高地加里东造山 带东南部Dalradian地区绘制出递增变质带图。他 是以变泥质岩中随变质程度（温度）增高而依次 出现的新矿物（称为指示矿物）为标志划分变质 带的，因而称该变质带为指示矿物带（index mineral zone）。是以指示矿物出现的线作为等 变线划分变质带的。
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变质带和变质相
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一、变质带的概念
在变质岩分布区，变质程度不同的岩石 在空间上往往呈有规律的带状分布。根 据变质岩矿物、矿物组合、结构构造等 特点，可将这些变质程度不等的带划分 出来。同一个带的变质岩在一个基本相 同的P-T-X范围内形成，这些指示变质 程度的带称为变质带（metamorphic zone）。带与带之间的界线称为等变线 （isograd）。
浊沸石相的典型矿物组合是在变质杂砂岩中出现：
浊沸石＋绿泥石＋石英 浊沸石＋葡萄石＋绿泥石＋石英 浊沸石相的温压条件为P＝0.2－0.3GPa, T=200（150）－300℃。
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变质带和变质相
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（2）葡萄石－绿纤石相
Turner(1968)称之为葡萄石－绿纤石变质硬砂岩相，从浊沸石相进入葡萄石－ 绿纤石相的标志是浊沸石转变为绿纤石，在变质杂砂岩中的矿物组合为：
变质岩石学-第五章变质相ppt课件
• 主要区域蜕变相特征
浊沸石 片沸石
帘石 葡萄石
绿纤石
绿泥石
图1-2.矿物共生图解
a. 沸石相
b. 葡萄
石-绿纤石相
c. 蓝闪石-硬柱石相
c
钠云母
硬柱石
文石
硬玉，蓝闪石
• 主要区域蜕变相特征
四、低绿片岩相 相当于巴洛蜕变带的绿泥石带和黑云母 带.标志是蜕变基性岩中的绿纤石消逝，出现黝帘石/斜黝帘石
泥质岩石在这一蜕变条件下硬绿泥石和绿泥石都能够出现。这一蜕变相的 温度为500－560℃，压力为0.3－1.0GPa。
• 主要区域蜕变相特征
图1-4.高绿片岩相的 ACF 和 A’KF 图
Pyr A A’
Mus
Mic K
Ep C Cc
Bi
Hb
F Tc F
• 主要区域蜕变相特征
六、 低角闪岩相
相当于巴洛蜕变带的蓝晶石带
表2 蜕变相与温度和压力的关系 〔据 Eskola, 1939〕
蓝闪石片岩相
榴辉岩相
压 力 绿片岩相
绿帘角闪岩相
角闪岩相
麻粒岩相 辉石角岩相
升
沸石结晶
作用
透长石相
高
温度升高
• 蜕变相的划分方案
Coombs 〔1960年〕根据新西兰很低温蜕变岩的研讨成果，提出了沸石相、 葡萄石－绿纤石蜕变杂砂岩相。
表1 芬兰奥里耶维和挪威奥斯陆地域接触蜕变岩石矿物组合对比
芬兰奥里耶维地域 白云母＋石英
白云母＋黑云母 黑云母＋普通角闪石
挪威奥斯陆地域 红柱石＋钾长石 堇青石＋钾长石 紫苏辉石＋斜长石
直闪石
紫苏辉石
蜕变带是以特定原岩中的特征蜕变矿物的初次出现来划分的. 对于一
变质相-变质相系列
6. 角闪岩相(A或AM): 中温温度约500-700。C，压 力0.3-0.8GPa,普通角闪石和斜长石的共生是本相的 标志,可以有透辉石没有斜方辉石。泥质岩中除了石 英，白云母和黑云母外，低压相系含红柱石，堇青 石和夕线石，中压相系含十字石，蓝晶石和铁铝榴 石。高温部分夕线石，铁铝榴石开始与正长石稳定 共生。 7. 麻粒岩相(G): 高温温度700-900。C，压力0.31.2GPa,出现斜方辉石为标志岩石主要由无水矿物所 组成，少量黑云母和普通角闪石一般是富Ti的变种。 8. 榴辉岩相(E): 高压温度300-900。C，压力大于 1GPa,特征矿物组合：绿辉石+石榴子石不含长石。 一般呈不大的块体在其它岩石中作为包体。温度范 围很宽，压力极大。
A(K)FM Diagram
Biotite (from Ms): KMg2FeSi3AlO10(OH)2 A = 0.5 - 3 (0.5) = - 1 F =1 M =2 To normalize we multiply each by 1.0/(2 + 1 - 1) = 1.0/2 = 0.5 Thus A = -0.5 F = 0.5 M=1
共生分析、变质相与变质相系列
一、矿物相律 1. 共生分析的基本思路： 大多数变质岩在变质过程处于化学平 衡，因此，其形成的矿物组合（相）、 与化学成分（组分）和物理化学条件 （自由度）之间服从Gibbs相律：
P（相数）+f（自由度数）=C（组分数）+2
从研究变质岩矿物共生组合出发，应用 相律，以分析矿物组合、岩石化学成分 和物化条件的关系。这是变质岩石学研 究的基础，称为共生分析（Paragenesis analysis） 2. 封闭系统的Goldschmidt矿物相律 PC 3. 开放系统的Korzhenskii矿物相律 PCi；Ci为惰性组分
第五章 变质作用与变质岩
变余构造，变成构造和混合岩构造 变余构造，变成构造和
结构构造是变质岩的重要特征， 结构构造是变质岩的重要特征，常用作变质岩分类命名的重 要依据。通过对结构和构造的研究，还可以了解变质岩的原岩， 要依据。通过对结构和构造的研究，还可以了解变质岩的原岩， 判断原岩所经受的变质作用、环境、方式和程度等特点。 判断原岩所经受的变质作用、环境、方式和程度等特点。
红柱石、蓝晶石、夕线石、十字石、阳起石、透闪石、滑石、蛇纹石、 红柱石、蓝晶石、夕线石、十字石、阳起石、透闪石、滑石、蛇纹石、 绿泥石、硅灰石、石榴子石、透辉石、篮闪石、石墨等。 绿泥石、硅灰石、石榴子石、透辉石、篮闪石、石墨等。 若这些矿物在岩石中出现，反映了原岩己变质，应属变质岩。 若这些矿物在岩石中出现，反映了原岩己变质，应属变质岩。
2、石英、钾长石、钠长石、白云母、黑云母等矿物，在火 石英、钾长石、钠长石、白云母、黑云母等矿物， 成岩、沉积岩、变质岩都可存在 成岩、沉积岩、
主要区别是，变质岩中的石英、长石具有波状消光，裂纹较发育。 主要区别是，变质岩中的石英、长石具有波状消光，裂纹较发育。而云 母作为主要矿物出现在岩石中，那肯定是变质作用形成的。 母作为主要矿物出现在岩石中，那肯定是变质作用形成的。
30Kbar
（钙长石） 钙长石） 101
（石榴子石） 石榴子石） 119（总体积减17%） （总体积减 ）
2.76
120Kbar
3.52
② 比重
石英 2.65
柯石英 2.93
斯石英 4.35
21
3、化学成分的交换（交代作用） 化学成分的交换（交代作用） 某些元素从原岩中带出，另一些元素从外部带入， 某些元素从原岩中带出，另一些元素从外部带入，使岩石 的化学成分和矿物成分发生改变，这种作用称交代作用 交代作用。 的化学成分和矿物成分发生改变，这种作用称交代作用 比如，钾长石被Na＋交代，转变为钠长石并带走K＋。 K［AlSi3O8］＋ Na＋ →Na［AlSi3O8］＋ K＋ 交代作用在侵入岩与围岩接触带较典型。特别是当中酸性 岩浆侵入到碳酸盐围岩中，岩体中的SiO2、Al2O3等成分被带进 围岩，而围岩中的CaO、MgO等成分被带入岩体，在岩体与围岩 接触带两侧出现石榴子石、透辉石、透闪石、阳起石等矿物组 合。这些变质矿物的化学成分中都含有SiO2、Al2O3
岩石学-共生分析、变质相和变质相系
为了用图解表示，要把这些值换算为A＋C＋F=100，即用摩
尔百分数表示。
四、A’KF图 计算岩石的A’KF程序如下：
A′=[Al2O3]＋[Fe2O3]－([K2O]＋[Na2O]＋[CaO]) K=[K2O] F=[FeO]＋[MgO]＋[MnO] A′＋K＋F=100 为了用图解表示，要把这些 值换算为A’＋K＋F=100， 即用摩尔百分数表示。
一个薄片中出现两个共生组合 a.由于原岩成分的细微变化，使得在一个很小的范围内出 现两个共生组合：Cc＋Q（上）和Wo＋Q（下）； b.视域中A、B、C三相有机会彼此接触，属一个矿物共生 组合。而D则被包裹于B中，不与A、C接触， 不包括在该共生组合中，D与B构成另一个矿物共生组合
矿物相律
一、封闭体系的矿物相律 — Goldschmidt矿物相律 在封闭条件下岩石系统达平衡时服从Gibbs相律。由于变质作 用常常是在一定温度和压力区间内进行并达平衡的，必定至少 有两个自由度，即f ≥ 2。由Gibbs相律公式可得：
C=1 ：Al2SiO5
P(Max) = C + 2 - F = 3
P
P＝3相：And, Sill, Ky 平衡共
Ky
生时，只能在三相点上，此
时， F＝0。
Sill
P＝2相：And/Ky, And/Sill,
Ky/Sill, 只能在单变相线上，
And
此时，温度的改变必须压力 随着改变才能保证两相平衡
A=100 A=50, F=50 A=50, C=50 C=50, F=50 A=25, C=75 C=100
三、岩石成分的标绘
计算岩石的ACF程序如下：
(1)用副矿物含量校正岩石化学分析；
(2)把校正过的岩石化学分析的各个氧化物wB%（可不考虑SiO2 和H2O）除以其分子量再乘以1000，换算成氧化物的摩尔数。 如： [CaO]=CaO wB%×1000/CaO分子量;
尔百分数表示。
四、A’KF图 计算岩石的A’KF程序如下：
A′=[Al2O3]＋[Fe2O3]－([K2O]＋[Na2O]＋[CaO]) K=[K2O] F=[FeO]＋[MgO]＋[MnO] A′＋K＋F=100 为了用图解表示，要把这些 值换算为A’＋K＋F=100， 即用摩尔百分数表示。
一个薄片中出现两个共生组合 a.由于原岩成分的细微变化，使得在一个很小的范围内出 现两个共生组合：Cc＋Q（上）和Wo＋Q（下）； b.视域中A、B、C三相有机会彼此接触，属一个矿物共生 组合。而D则被包裹于B中，不与A、C接触， 不包括在该共生组合中，D与B构成另一个矿物共生组合
矿物相律
一、封闭体系的矿物相律 — Goldschmidt矿物相律 在封闭条件下岩石系统达平衡时服从Gibbs相律。由于变质作 用常常是在一定温度和压力区间内进行并达平衡的，必定至少 有两个自由度，即f ≥ 2。由Gibbs相律公式可得：
C=1 ：Al2SiO5
P(Max) = C + 2 - F = 3
P
P＝3相：And, Sill, Ky 平衡共
Ky
生时，只能在三相点上，此
时， F＝0。
Sill
P＝2相：And/Ky, And/Sill,
Ky/Sill, 只能在单变相线上，
And
此时，温度的改变必须压力 随着改变才能保证两相平衡
A=100 A=50, F=50 A=50, C=50 C=50, F=50 A=25, C=75 C=100
三、岩石成分的标绘
计算岩石的ACF程序如下：
(1)用副矿物含量校正岩石化学分析；
(2)把校正过的岩石化学分析的各个氧化物wB%（可不考虑SiO2 和H2O）除以其分子量再乘以1000，换算成氧化物的摩尔数。 如： [CaO]=CaO wB%×1000/CaO分子量;
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矿物平衡共生组合的定义 封闭体系的吉布斯相律和Goldschmidt矿物相律 开发体系下的Korzhinskii 矿物相律---在一定的温 度压力范围内，在开放体系下同时共存的平衡共生 矿物相的最大数目等于独立有效惰性组分数，而与 活动组分和杂质组分等无关。
共生图解：
– ACF、A‘KF和AFM图解有哪些特点？分别适用于何种类型 （或成分）的岩石？ – 如何把矿物成分和原岩成分投影在这些图解上？ – 如何用这些图解进行变质矿物共生分析？
The stability field of andalusite occurs at pressures less than 0.37 GPa (~ 10 km), while kyanite sillimanite at the sillimanite isograd only above this pressure
在世界造山带也发育有类似的变质带系列，这 些变质带也称之为巴洛带Barrovian zones The P-T conditions referred to as ―Barrovian-type‖ metamorphism (fairly typical of many belts) = line that separates the zones (An isograd is meant to indicate a line in the field of constant metamorphic grade)
第五章 变质带、变质相和 变质相系
Metamorphic zones, facies, and facies series
本章要点：
1、何为变质带（递增变质带），有几种类型？ 2、何为变质相？ 3、接触变质作用有哪些变质相？其主要变质反应和矿物组合如何？ 4、区域变质作用有哪些变质相？其主要变质反应和矿物组合如何？ 5、何为变质相系？主要有几种类型？与大地构造的关系？
5.1 变质带的概念
变质带是英国地质学家George Barrow (1893) 研究苏格兰高地加里 东期泥质片岩时提出的: 不同变质程度的岩石在区内呈带状有规律 地分布，可划分出若干个变质强度带，通常称为变质带。 George Barrow was one of the first systematic studies of the variation in rock types and mineral assemblages with progressive metamorphism
Metamorphic Zones Barrovian metamorphic zones are defined by reactions that result in the appearance or disappearance of minerals and can be mapped as isograds: chl —> bi —> gt —> st —> ky —> sill —> sill + or
Grt Bi Chl
Note：
Barrow noted significant and systematic mineralogical changes in the pelitic rocks He subdivided the area into a series of metamorphic zones, each based on the appearance of a new mineral as metamorphic grade increased The new mineral that characterizes a zone is termed an index mineral
Figure 21-9. The P-T phase diagram for the system Al2SiO5 showing the stability fields for the three polymorphs andalusite, kyanite, and sillimanite. Also shown is the hydration of Al2SiO5 to pyrophyllite, which limits the occurrence of an Al2SiO5 polymorph at low grades in the presence of excess silica and water. The diagram was calculated using the program TWQ (Berman, 1988, 1990, 1991).
总结:
An isograd (等变度) represents the first appearance of a particular metamorphic index mineral in the field as one progresses up metamorphic grade
When one crosses an isograd, such as the biotite isograd, one enters the biotite zone
Ky
பைடு நூலகம்
Sil
Barrow’s Area
Figure 21-8. Regional metamorphic map of the Scottish Highlands, showing the zones of minerals that develop with increasing metamorphic grade. From Gillen (1982) Metamorphic Geology. An Introduction to Tectonic and Metamorphic Processes. George Allen & Unwin. London.
Barrovian zone chlorite zone biotite zone garnet zone staurolite zone kyanite zone sillimanite zone 2nd sillimanite zone or sillimanite + orthoclase zone mineral assemblage chlorite + mus + qtz + H2O + relict minerals chlorite + biotite + mus + qtz + H2O chlorite + biotite + garnet + mus + qtz + H2O staurolite + 2 AKFM phases + mus + qtz + H2O kyanite + 2 AKFM phases + mus + qtz + H2O garnet + biotite + sillimanite + mus + qtz + H2O sill + or + qtz + H2O + melt and no mus
Zones thus have the same name as the isograd that forms the low-grade boundary of that zone Because classic isograds are based on the first appearance of a mineral, and not its disappearance, an index mineral may still be stable in higher grade zones
Isograd
Figure 21-8. Regional metamorphic map of the Scottish Highlands, showing the zones of minerals that develop with increasing metamorphic grade. From Gillen (1982) Metamorphic Geology. An Introduction to Tectonic and Metamorphic Processes. George Allen & Unwin. London.
George Barrow (1893) 研究苏格兰高地加里东期的Dalradian 片岩时， 以泥质岩石中新矿物的首次出现为标志划分了三个变质带，即十字 石带、蓝晶石带和夕线石带。 后来Barrow (1912)、Tilley (1925) 和 Harker (1932)进一步扩展为6个 变质带。 每一个特征矿物首次出现的点的连线称为等变度（Isograd）。并且 较高级变质带都是在前一个变质带组合基础上发育形成，因此，这 一变质带系列称为递增变质带(Progressive metamorphic zones)，也 称为巴洛型变质带 (Barrovian metamorphic zones)
The sequence of zones now recognized, and the typical metamorphic mineral assemblage in each, are:
Chlorite zone. Pelitic rocks are slates or phyllites and typically contain chlorite, muscovite, quartz and albite Biotite zone. Slates give way to phyllites and schists, with biotite, chlorite, muscovite, quartz, and albite Garnet zone. Schists with conspicuous red almandine garnet, usually with biotite, chlorite, muscovite, quartz, and albite or oligoclase Staurolite zone. Schists with staurolite, biotite, muscovite, quartz, garnet, and plagioclase. Some chlorite may persist Kyanite zone. Schists with kyanite, biotite, muscovite, quartz, plagioclase, and usually garnet and staurolite Sillimanite zone. Schists and gneisses with sillimanite, biotite, muscovite, quartz, plagioclase, garnet, and perhaps staurolite. Some kyanite may also be present (although kyanite and sillimanite are both polymorphs of Al2SiO5)