第二章 变质岩基本特征-3
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变质岩的基本特征描述
（一）变质岩的基本特征1、变质岩的矿物变质岩既然是由火成岩或沉积岩等岩石变化而来的，那么其矿物成分一方面保留有原岩成分，另一方面也出现了一些新的矿物。
如火成岩中的石英、钾长石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石及辉石等，由于本身是在高温、高压条件下形成的，所以在变质作用下依然保存。
在常温常压下形成于沉积岩中的特有矿物，特别是岩盐类矿物，除碳酸盐矿物（方解石、白云石）外，一般很难保存在变质岩中。
变质岩除了保存着上述火成岩和沉积岩中的共有继承矿物外，变质岩中还有它特有的矿物，如石榴石、红柱石、兰晶石、矽线石、硅灰石、石墨、金云母、透闪石、阳起石、透辉石、蛇纹石、绿泥石、绿帘石、滑石等。
2、变质岩的常见结构变质岩的结构是指组成矿物的粒度、形态和它们之间的关系，常见类型如下：变余结构指变质岩中保留了原岩结构的一种结构。
如变余砾状结构、变余砂状结构、变余斑状结构等。
常见于变质较浅的岩石中，可借此了解原岩性质。
变晶结构是指在变质作用过程中由重结晶作用所形成的结构。
是变质岩中最重要的一种结构类型。
按矿物颗粒大小可划分为：粗粒变晶结构粒径＞3中粒变晶结构粒径3～1细粒变晶结构粒径＜1如果按矿物的形态和颗粒的相对大小可分为：粒状变晶结构岩石主要由粒状矿物（如石英、方解石等）组成，无明显的定向排列，如大理岩、石英岩等。
纤状变晶结构岩石主要由针状、柱状矿物组成，有些呈放射状、束状，常具定向排列，如角闪片岩、阳起石片岩。
鳞片变晶结构岩石主要由片状矿物（云母、绿泥石）组成，而且呈平行排列，如云母片岩。
斑状变晶结构岩石中主要由于矿物结晶能力的差异和颗粒大小的不同而形成的结构，其中结晶能力强的矿物形成了较大的变斑晶，如兰晶石片岩或石榴石片岩中的兰晶石、石榴石。
3、变质岩中的常见构造变质岩的构造系指各种矿物的空间分布和排列特点。
按其成因可分为三类：变成构造主要是指变质作用过程中已形成的构造。
这类构造是变质岩中最重要的。
常见者有：板状构造是页岩或泥岩（粘土岩）在经微变质中所形成的一种构造。
变质岩的基本特征
最后，变质岩形成具有特定结构和构造特征的新岩石类型，如板岩、千枚 岩、片岩等。
03 基本特征
结构特征
变晶结构
变质岩中的矿物颗粒在高温、高 压环境下重新结晶，形成较大颗 粒的晶体。这些晶体通常呈定向 排列，形成明显的变晶结构。
变余结构
变质岩中有时可见到原岩残留的 部分，称为变余结构。这是因为 部分原岩在变质过程中未完全转 化成新的矿物。
02 形成过程
固态岩石的变质
固态岩石在高温、高压条件下，经过 化学、物理变化，改变了原有结构、 矿物成分和构造特征，形成新的岩石 类型，这一过程称为变质作用。
变质作用的发生与地壳运动密切相关， 通常在地壳内部应力作用下，岩石发 生变形、断裂等物理变化，进而引发 化学成分的改变。
形成条件
高温
变质作用通常发生在地壳较深部位，温度较高， 一般在300℃以上。
高压
高压也是变质作用的重要条件之一，高压可以促使 岩石中的矿物发生重结晶和变形。
化学活动性流体
变质过程中需要有化学活动性流体的参与， 这些流体可以提供必要的化学成分和能量， 促进变质作用的进行。
形成过程
固态岩石在高温、高压条件下开始发生变质作用，首先是原有矿物发生分 解和重结晶，形成新的矿物。
随着温度和压力的进一步变化，岩石的物理性质也会发生改变，如硬度、 颜色、纹理等。
板岩
板岩由泥岩、页岩等岩石经压实和变质作用形成，呈板状 构造，常见于低级变质地区，具有独特的纹理和色彩。
05 与其他岩石的区别
与沉积岩的区别
形成方式
沉积岩是由风化、侵蚀和搬运作 用形成的，而变质岩则是由已存 在的岩石在高温和高压环境下经 过变质作用形成的。
矿物成分
沉积岩的矿物成分较为单一，常 见的有石英、长石、云母等，而 变质岩的矿物成分较为复杂，常 见的有石榴子石、透闪石、绿泥 石等。
03 基本特征
结构特征
变晶结构
变质岩中的矿物颗粒在高温、高 压环境下重新结晶，形成较大颗 粒的晶体。这些晶体通常呈定向 排列，形成明显的变晶结构。
变余结构
变质岩中有时可见到原岩残留的 部分，称为变余结构。这是因为 部分原岩在变质过程中未完全转 化成新的矿物。
02 形成过程
固态岩石的变质
固态岩石在高温、高压条件下，经过 化学、物理变化，改变了原有结构、 矿物成分和构造特征，形成新的岩石 类型，这一过程称为变质作用。
变质作用的发生与地壳运动密切相关， 通常在地壳内部应力作用下，岩石发 生变形、断裂等物理变化，进而引发 化学成分的改变。
形成条件
高温
变质作用通常发生在地壳较深部位，温度较高， 一般在300℃以上。
高压
高压也是变质作用的重要条件之一，高压可以促使 岩石中的矿物发生重结晶和变形。
化学活动性流体
变质过程中需要有化学活动性流体的参与， 这些流体可以提供必要的化学成分和能量， 促进变质作用的进行。
形成过程
固态岩石在高温、高压条件下开始发生变质作用，首先是原有矿物发生分 解和重结晶，形成新的矿物。
随着温度和压力的进一步变化，岩石的物理性质也会发生改变，如硬度、 颜色、纹理等。
板岩
板岩由泥岩、页岩等岩石经压实和变质作用形成，呈板状 构造，常见于低级变质地区，具有独特的纹理和色彩。
05 与其他岩石的区别
与沉积岩的区别
形成方式
沉积岩是由风化、侵蚀和搬运作 用形成的，而变质岩则是由已存 在的岩石在高温和高压环境下经 过变质作用形成的。
矿物成分
沉积岩的矿物成分较为单一，常 见的有石英、长石、云母等，而 变质岩的矿物成分较为复杂，常 见的有石榴子石、透闪石、绿泥 石等。
第二讲 变质岩的基本特征(2)
第二章 变质岩的基本特征 Characteristics of Metamorphic Rocks
变质岩的成分特征 变质岩的结构特征 变质岩的构造特征 变质岩的命名特征
富铝 基性 长英质
碳酸盐 超基性
SiO2 Al2O3 FeO* MgO CaO Na2O K2O H2O CO2
58.5 15.5 6.6 2.5 3.1 1.3 3.3 5.1 2.7
（三）矿物共生组合命名
榴辉岩 斜长角闪岩 紫苏花岗岩 ？
榴辉岩
Grt
Omp
石榴子石
绿辉石
柯石英
特殊名称
大理岩(marble) 麻粒岩(granulite)：细粒到中粒的变质岩， 主要由长石组成，含或不含石英，其中镁 铁矿物主要是无水的，结构为花岗变晶结 构（或粒状变晶结构） 变粒岩 孔兹岩（Khondalite） 混合岩（migmatite）：由浅色的脉体和暗 色的基体组成，是一种高级变质岩。
板状构造
岩石具完好平行面理，即板状劈开，面状 间距小于1mm, 面理与层理无关，是由极细 小绿泥石、云母等片状矿物平行排列而成， 肉眼难以分辨颗粒。
千枚状构造
岩石中叶片状 矿物初步具有 定向排列，但 重结晶程度不 高，矿物颗粒 不易于在肉眼 下具体识别， 但片理面上见 强烈的丝绢光 泽。这是绢云 母或绿泥石密 集排列形成的。
千枚岩
片状构造
由云母、角 闪石等片状、 柱状矿物和 部分粒状矿 物平行排列 所组成，与 千枚状构造 的区别在于 矿物可以被 肉眼识别， 重结晶程度 较高
石榴石
石榴石黑云母片岩
片麻状构造
岩石主要由粒 状矿物所组成， 但同时伴随有 定向排列的片 状或柱状矿物， 后者在岩石中 断续分布的构 造。 黑云母斜长片麻岩
变质岩的成分特征 变质岩的结构特征 变质岩的构造特征 变质岩的命名特征
富铝 基性 长英质
碳酸盐 超基性
SiO2 Al2O3 FeO* MgO CaO Na2O K2O H2O CO2
58.5 15.5 6.6 2.5 3.1 1.3 3.3 5.1 2.7
（三）矿物共生组合命名
榴辉岩 斜长角闪岩 紫苏花岗岩 ？
榴辉岩
Grt
Omp
石榴子石
绿辉石
柯石英
特殊名称
大理岩(marble) 麻粒岩(granulite)：细粒到中粒的变质岩， 主要由长石组成，含或不含石英，其中镁 铁矿物主要是无水的，结构为花岗变晶结 构（或粒状变晶结构） 变粒岩 孔兹岩（Khondalite） 混合岩（migmatite）：由浅色的脉体和暗 色的基体组成，是一种高级变质岩。
板状构造
岩石具完好平行面理，即板状劈开，面状 间距小于1mm, 面理与层理无关，是由极细 小绿泥石、云母等片状矿物平行排列而成， 肉眼难以分辨颗粒。
千枚状构造
岩石中叶片状 矿物初步具有 定向排列，但 重结晶程度不 高，矿物颗粒 不易于在肉眼 下具体识别， 但片理面上见 强烈的丝绢光 泽。这是绢云 母或绿泥石密 集排列形成的。
千枚岩
片状构造
由云母、角 闪石等片状、 柱状矿物和 部分粒状矿 物平行排列 所组成，与 千枚状构造 的区别在于 矿物可以被 肉眼识别， 重结晶程度 较高
石榴石
石榴石黑云母片岩
片麻状构造
岩石主要由粒 状矿物所组成， 但同时伴随有 定向排列的片 状或柱状矿物， 后者在岩石中 断续分布的构 造。 黑云母斜长片麻岩
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
1 变质作用
二、变质反应的主要外部因素
变质作用是自然界的一种内动力地质作用。
地壳中已有岩石变质的原因，从根本上来说，由 地壳发展一定阶段一定地区的地质环境所决定，并和
岩浆活动、构造运动或复杂的深成作用相联系。
具体而言，决定变质岩矿物和组构特征的直接控 制因素则是变质作用发生当时的物化条件，其中主要 是温度、压力、具化学活动性的流体和时间等因素。
1 变质作用
1 变质作用
二、变质反应的主要外部因素 1.温度 温度产生的原因： （1）由于构造运动，地壳下降使岩层沉到地 下深处，就要受到地热的影响； （2）放射性元素衰变释放的热量：其特点是 总量大，不均匀，有时也极可观； （3）由于岩浆活动，岩浆侵入围岩，岩石就 要受到岩浆热能的影响； （4）由于岩石构造变形，发生断裂，岩石就 要受到机械摩擦热的影响。 热力的标志是温度，温度是变质作用的最积极 的外部影响因素。
四、变质作用的方式 2、变质结晶作用和变质反应
1)固体-固体反应
多形转变 Al2SiO5 === Al2SiO5
蓝晶石或红柱石
固溶体的出溶
夕线石
许多固溶体矿物在低温下生成条纹状交生体 纯固相反应 NaAlSi2O6+SiO2====NaAlSi3O8 硬玉 石英 钠长石
黄铜矿（黄色）的固溶 体出溶物，呈叶片状或 格状分布于斑铜矿（紫 红色）中
3）影响岩石的重融作用，如有实验证明，当岩体 处于水饱和状态时，花岗质岩石中的低温组分在 640±20 ℃即开始重融，但在完全不含水时，则需950 ℃。
1 变质作用
二、变质反应的主要外部因素 3.具化学活动性的流体 （2）O2的作用 不是主要组分，但PO 较大时，Fe大多呈Fe3+，它
三大岩石类型及其成因之变质岩
变晶结构
固态介质中，在流体影响下由 交代作用和重结晶作用形成， 具有完好自形晶体的一种特殊 交代结构。变质岩中最主要的 一种结构。 自形程度很高的晶体，反而较 周围矿物更晚形成。 按矿物颗粒的大小可划分为：
粗粒变晶结构 粒径>3mm； 中粒变晶结构 粒径3-1mm； 细粒变晶结构 粒径<1mm 。
碎斑：原岩碎裂的角砾或矿物的碎粒。 基质：原岩的微细碎砾，又称碎基，其 粒径小于 2毫米。
碎裂岩一般具有碎斑结构、碎粒结构， 块状构造和带状构造。 按碎斑与基质的含量比例，可将碎裂岩 分为：初碎裂岩，基质占10～50％；碎 裂岩，基质占50～90％，主要粒级在 0.5～1.0毫米之间；超碎裂岩，基质为 90～100％，主要粒级小于0.1毫米。
一、是自岩浆始，到岩浆终；而且生成岩浆岩的只能是岩浆。 二、是有一个箭头指向的方框应为岩浆岩；有两个箭头指向的 方框 一般 为沉积岩或变质岩；有三个箭头指向的方框必为岩浆。 三、是沉积岩中含有化石。
第二章．三大岩石类型及其成因 第三节．变质岩与变质作用
一、变质作用与变质岩
变质作用：在地下特定的环境中，由于温度、压力或流体 作用的影响，使原岩在基本上为固态条件下，发生物质成 分与结构、构造变化。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
变质岩：由变质作用所形成的新岩石。
原岩：三大类岩石中的任何一种。 引起变质作用的因素：
粒状变晶结构； 鳞片状变晶结构； 片状变晶结构
按矿物形态分为：
碎裂结构
又称压碎结构，是动力 变质岩石的一种结构。
在应力作用下，岩石中 的矿物颗粒破碎成外形 不规则的棱角状碎屑,碎 屑的边缘常呈锯齿状， 并常具裂隙、扭曲变形 及波状消光等现象。 根据碎裂程度可分为碎 裂结构、碎斑结构和糜 棱结构。
变质岩石学-变质岩基本特征
原岩是：泥質岩石（泥岩、葉岩）或火山凝灰岩. 2. 長英質系列：化學成分特徵是富矽; 貧鈣, 鐵, 鎂; 鋁含量也較低.
原岩是含長石的各種砂岩, 粉砂岩和酸性—中酸性火山岩, 花崗岩. 3. 碳酸鹽系列：化學成分特徵是富鈣, 鎂; 鋁, 鐵, 矽含量較低且變
化範圍大. 原岩：石灰岩和白雲岩.
第一節 變質岩的化學成分
四. 等化學系列概念和類型
（二）等化學系列類型
按變質岩化學成分特點可分為五個等化學系列： 4. 鐵鎂質系列： 化學成分特徵是貧矽; 富鐵, 鎂, 鈣; 鈉 > 鉀；含
一定量的鋁. 原岩是：基性火山岩; 火山碎屑岩; 輝長-輝綠岩; 鐵質白雲質泥灰岩; 基性岩屑砂岩等.
5. 超鐵鎂質系列：化學成分特徵是 富鐵, 鎂; 貧鈣,鋁, 矽. 原岩是：超基性侵入岩; 超基性火山岩和極富鎂的沉積岩。
反應結構
i
包含嵌晶變晶結構
篩狀變晶結構
雪球結構
圖片3-1. 綠泥石片岩 細粒粒狀鱗片變晶結構; 片狀構造
圖片3-2. 雲母片岩 中細粒鱗片粒狀變晶結構; 片狀構造
圖片3-3. 黑雲斜長片麻岩 細粒鱗片粒狀變晶結構; 片麻狀構造
圖片3-4. 斜長角閃岩 中粒粒狀柱狀變晶結構; 弱片麻狀構造
圖片3-5. 硬綠泥石黑雲母片岩
第二節 變質岩的礦物成分
一. 變質岩礦物成分一般特徵
4. 變質岩礦物化學方面的特徵 1）廣泛出現鋁的矽酸鹽類礦物（Al2SiO5）； 2）可以出現不含鐵的鎂矽酸鹽類礦物，如Fo，並可出現
複雜的Ca-Mg-Fe-Mn-Al的矽酸鹽類礦物，如Grt；岩 漿岩-Fe-Mg成類質同像的正矽酸鹽。 3）可以出現Fe -Mg-Al的鋁矽酸鹽類礦物，Cord，St；岩 漿岩——K-Na-Ca的鋁矽酸鹽類礦物，如長石。 4）純鈣的矽酸鹽（矽灰石）為變質岩所特有。 5）變質岩中含（OH）的礦物比岩漿岩為多。 6）變質岩中碳酸鹽類礦物分佈更廣泛。
原岩是含長石的各種砂岩, 粉砂岩和酸性—中酸性火山岩, 花崗岩. 3. 碳酸鹽系列：化學成分特徵是富鈣, 鎂; 鋁, 鐵, 矽含量較低且變
化範圍大. 原岩：石灰岩和白雲岩.
第一節 變質岩的化學成分
四. 等化學系列概念和類型
（二）等化學系列類型
按變質岩化學成分特點可分為五個等化學系列： 4. 鐵鎂質系列： 化學成分特徵是貧矽; 富鐵, 鎂, 鈣; 鈉 > 鉀；含
一定量的鋁. 原岩是：基性火山岩; 火山碎屑岩; 輝長-輝綠岩; 鐵質白雲質泥灰岩; 基性岩屑砂岩等.
5. 超鐵鎂質系列：化學成分特徵是 富鐵, 鎂; 貧鈣,鋁, 矽. 原岩是：超基性侵入岩; 超基性火山岩和極富鎂的沉積岩。
反應結構
i
包含嵌晶變晶結構
篩狀變晶結構
雪球結構
圖片3-1. 綠泥石片岩 細粒粒狀鱗片變晶結構; 片狀構造
圖片3-2. 雲母片岩 中細粒鱗片粒狀變晶結構; 片狀構造
圖片3-3. 黑雲斜長片麻岩 細粒鱗片粒狀變晶結構; 片麻狀構造
圖片3-4. 斜長角閃岩 中粒粒狀柱狀變晶結構; 弱片麻狀構造
圖片3-5. 硬綠泥石黑雲母片岩
第二節 變質岩的礦物成分
一. 變質岩礦物成分一般特徵
4. 變質岩礦物化學方面的特徵 1）廣泛出現鋁的矽酸鹽類礦物（Al2SiO5）； 2）可以出現不含鐵的鎂矽酸鹽類礦物，如Fo，並可出現
複雜的Ca-Mg-Fe-Mn-Al的矽酸鹽類礦物，如Grt；岩 漿岩-Fe-Mg成類質同像的正矽酸鹽。 3）可以出現Fe -Mg-Al的鋁矽酸鹽類礦物，Cord，St；岩 漿岩——K-Na-Ca的鋁矽酸鹽類礦物，如長石。 4）純鈣的矽酸鹽（矽灰石）為變質岩所特有。 5）變質岩中含（OH）的礦物比岩漿岩為多。 6）變質岩中碳酸鹽類礦物分佈更廣泛。
变质岩基本特征
变质岩是由火成岩在地质过程中，在高温高压环境下，受到外来物质的改变而形成的岩石。
它们的主要特征是：
矿物组成复杂：变质岩中的矿物组成复杂，既有原火成岩中的矿物，也有新增的矿物，其中一些矿物是原火成岩中不存在的；
矿物结构改变：变质岩中的矿物结构发生了改变，某些矿物结构发生了细微的变化，某些矿物甚至完全消失；
岩石结构特征：变质岩的岩石结构特征比原火成岩更复杂，可以看出岩石中多层次的结构，包括矿物结构，岩石结构，岩石变形，岩石变色等；
岩石结构变形：变质岩中的岩石结构发生变形，某些矿物结构发生细微的变化，某些矿物甚至完全消失；
岩石变色：变质岩中的岩石变色，一些矿物发生变色，有的矿物甚至发生变色变质；
岩石结构变形：变质岩中的岩石结构发生变形，某些岩石结构发生细微的变化，有的岩石甚至完全消失；
化学成分改变：变质岩中的化学成分发生改变，某些元素的含量发生变化，有的元素甚至完全消失。
第二章变质岩
升温意味着获得了新的能量，矿物中质点活性增强，可使原 来的非晶质变为晶质，原来小晶粒长大。
• 地热 来源
• 岩浆热 • 岩石的断裂挤压
压力：
1．静压力——上覆岩石自重引起的，各向等同。 静压力是各向同性的，作用结果使岩石中 矿物变为密度大，体积小的新矿物。 ２．定向压力——
作用于地壳岩石的侧向挤压力，具有方向性， 主要是构造力的作用造成。作用结果使岩石中 片、柱状矿物定向排列。 挤压力
长英质的矿物溶解浸透、扩散、贯入 组成脉体（浅色）； 铁镁质的矿物组成基体（深色）；
代表岩石：
混合岩
条带状混合岩
肠状混合岩
变质作用的类型与在地壳中发生的部位
三. 变质岩的特征
一）、 变质岩中的矿物
特有矿物变质矿物： 石榴子石、 红柱石、 夕线石、蓝晶石、 蓝闪石、十字石、蛇纹 石 共有矿物： 石英、长石、云母
二） 变质岩的结构
1、 变晶结构 由于原岩在变质过程中的重结形成的结构。 按变晶的大小和可分为
粗粒变晶结构 中粒变晶结构 细粒变晶结构 显微变晶结构 主要矿物粒径 >3mm 1-3mm 0.1-1mm <0.1mm
等粒变晶结构
不等粒变晶结构
斑状变晶结构
按变晶的形态可分
粒状变晶结构 鳞片变晶结构 纤维状变晶结构
接触热变质作用
接触交代变质作用
接触热变质作用 单纯由于热量多而引起的接触变质 主要变质岩： 石英砂岩 石灰岩 石英岩 大理岩
接触交代变质作用 除温度因素之外，还有从岩浆中分泌的 挥发性物质所产生的交代作用。 主要变质岩： 矽卡岩
接触变质作用
接触变质晕
接触交代变质作用形成的主要变质岩：
矽卡岩
当碳酸盐岩石与 中、酸性侵入岩相接 触时常形成矽卡岩。 我国大量中、小型含 金的富铜、富铁矿床 大多是与矽卡岩关系 密切的金属矿床。
• 地热 来源
• 岩浆热 • 岩石的断裂挤压
压力：
1．静压力——上覆岩石自重引起的，各向等同。 静压力是各向同性的，作用结果使岩石中 矿物变为密度大，体积小的新矿物。 ２．定向压力——
作用于地壳岩石的侧向挤压力，具有方向性， 主要是构造力的作用造成。作用结果使岩石中 片、柱状矿物定向排列。 挤压力
长英质的矿物溶解浸透、扩散、贯入 组成脉体（浅色）； 铁镁质的矿物组成基体（深色）；
代表岩石：
混合岩
条带状混合岩
肠状混合岩
变质作用的类型与在地壳中发生的部位
三. 变质岩的特征
一）、 变质岩中的矿物
特有矿物变质矿物： 石榴子石、 红柱石、 夕线石、蓝晶石、 蓝闪石、十字石、蛇纹 石 共有矿物： 石英、长石、云母
二） 变质岩的结构
1、 变晶结构 由于原岩在变质过程中的重结形成的结构。 按变晶的大小和可分为
粗粒变晶结构 中粒变晶结构 细粒变晶结构 显微变晶结构 主要矿物粒径 >3mm 1-3mm 0.1-1mm <0.1mm
等粒变晶结构
不等粒变晶结构
斑状变晶结构
按变晶的形态可分
粒状变晶结构 鳞片变晶结构 纤维状变晶结构
接触热变质作用
接触交代变质作用
接触热变质作用 单纯由于热量多而引起的接触变质 主要变质岩： 石英砂岩 石灰岩 石英岩 大理岩
接触交代变质作用 除温度因素之外，还有从岩浆中分泌的 挥发性物质所产生的交代作用。 主要变质岩： 矽卡岩
接触变质作用
接触变质晕
接触交代变质作用形成的主要变质岩：
矽卡岩
当碳酸盐岩石与 中、酸性侵入岩相接 触时常形成矽卡岩。 我国大量中、小型含 金的富铜、富铁矿床 大多是与矽卡岩关系 密切的金属矿床。
变质岩基本特征-3
部分在不同的热力学条件下，都可以变为活动组分，被变 质热液带出、带入。 4. 亲铁元素（Fe\Cr\Co\Ni）：大部分表现稳定性，一些难溶的铂 族元素（Pt\Pa）稳定性更大。 5. 造岩组分活动性相对序列： H2O-CO2-K2O-Na2O-CaO-MgO-FeO-Fe2O3-SiO2-Al2O3 6. 主要造岩氧化物含量在一般变质作用中无明显变化， 基本上可视为等化学过程——封闭体系。
第二节 变质岩的矿物成分
一. 变质岩矿物成分一般特征
4. 变质岩矿物化学方面的特征 1）广泛出现铝的硅酸盐类矿物（Al2SiO5）； 2）可以出现不含铁的镁硅酸盐类矿物，如Fo，并可出现
复杂的Ca-Mg-Fe-Mn-Al的硅酸盐类矿物，如Grt；岩 浆岩-Fe-Mg成类质同像的正硅酸盐。 3）可以出现Fe -Mg-Al的铝硅酸盐类矿物，Cord，St；岩 浆岩——K-Na-Ca的铝硅酸盐类矿物，如长石。 4）纯钙的硅酸盐（硅灰石）为变质岩所特有。 5）变质岩中含（OH）的矿物比岩浆岩为多。 6）变质岩中碳酸盐类矿物分布更广泛。
原岩是：泥质岩石（泥岩、页岩）或火山凝灰岩. 2. 长英质系列：化学成分特征是富硅; 贫钙, 铁, 镁; 铝含量也较低.
原岩是含长石的各种砂岩, 粉砂岩和酸性—中酸性火山岩, 花岗岩. 3. 碳酸盐系列：化学成分特征是富钙, 镁; 铝, 铁, 硅含量较低且变
化范围大. 原岩：石灰岩和白云岩.
第一节 变质岩的化学成分
三.矿物成分与变质条件的关系--等物理系列
(一）等物理系列的划分
Winkler (1974) 按温度将变质强度划分为四个变质级(等物理系列) : 很低级, 低级, 中级, 高级
图 1-1. 等化学系列概念说明图解
辉长-辉绿岩 玄武岩 铁质白云质灰岩 基性凝灰质砂岩
第二节 变质岩的矿物成分
一. 变质岩矿物成分一般特征
4. 变质岩矿物化学方面的特征 1）广泛出现铝的硅酸盐类矿物（Al2SiO5）； 2）可以出现不含铁的镁硅酸盐类矿物，如Fo，并可出现
复杂的Ca-Mg-Fe-Mn-Al的硅酸盐类矿物，如Grt；岩 浆岩-Fe-Mg成类质同像的正硅酸盐。 3）可以出现Fe -Mg-Al的铝硅酸盐类矿物，Cord，St；岩 浆岩——K-Na-Ca的铝硅酸盐类矿物，如长石。 4）纯钙的硅酸盐（硅灰石）为变质岩所特有。 5）变质岩中含（OH）的矿物比岩浆岩为多。 6）变质岩中碳酸盐类矿物分布更广泛。
原岩是：泥质岩石（泥岩、页岩）或火山凝灰岩. 2. 长英质系列：化学成分特征是富硅; 贫钙, 铁, 镁; 铝含量也较低.
原岩是含长石的各种砂岩, 粉砂岩和酸性—中酸性火山岩, 花岗岩. 3. 碳酸盐系列：化学成分特征是富钙, 镁; 铝, 铁, 硅含量较低且变
化范围大. 原岩：石灰岩和白云岩.
第一节 变质岩的化学成分
三.矿物成分与变质条件的关系--等物理系列
(一）等物理系列的划分
Winkler (1974) 按温度将变质强度划分为四个变质级(等物理系列) : 很低级, 低级, 中级, 高级
图 1-1. 等化学系列概念说明图解
辉长-辉绿岩 玄武岩 铁质白云质灰岩 基性凝灰质砂岩
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第一节 变质岩的化学成分
三. 等化学系列概念和类型
（二）等化学系列类型
按变质岩化学成分特点可分为五个等化学系列： 1. 富铝系列：化学成分特征是富铝; 贫钙; 铁, 镁低; 钾 > 钠. 原 岩是泥质岩石（泥岩、页岩）或火山凝灰岩.
Hale Waihona Puke 2. 长英质系列：化学成分特征是富硅; 贫钙, 铁, 镁;铝含量也较低.
图片4-4. 糜棱岩 (野外照片)
拖尾构造, 指示左行剪切
图片4-5. 糜棱岩 (野外照片)
拖尾构造, 指示 右行剪切
图片4-6. 糜棱岩 (野外照片)
第二节 变质岩的矿物成分
二.矿物成分与原岩化学成分的关系
1. 富铝系列: 硬绿泥石、十字石、堇青石、铁铝榴石、 红柱石、蓝晶石、矽线石。 2. 长英质系列: 极少出现富铝系列特征变质矿物. 3. 碳酸盐系列:方解石、白云石、滑石、蛇纹石、镁橄榄 石、透辉石、透闪石、硅灰石、金云母、钙铝榴石。 4. 铁镁质系列:辉石、角闪石、绿泥石、阳起石、绿帘石, 等大量铁镁矿物。 5. 超铁镁质系列:滑石、蛇纹石、透闪石、橄榄石、镁铝 榴石、尖晶石、辉石、镁铁闪石等。
质白云质泥灰岩; 基性岩屑砂岩等.
5. 超铁镁质系列：化学成分特征是 富铁, 镁; 贫钙,铝, 硅. 原岩是超 基性侵入岩; 超基性火山岩和极富镁的沉积岩
第二节 变质岩的矿物成分
一. 变质岩矿物成分一般特征
1、三大岩类常见的主要造岩矿物都是长石, 石英, 云母, 角闪石, 辉石等. 2、变质岩中特有矿物：硬绿泥石、十字石、堇青石、 铁
（1）很低级变质: 特征是变质基性岩中出现浊沸石,硬柱 石, 葡萄石, 绿纤石等矿物的出现为标志, 温度区间为 200-3500C. （2）低级变质: 以变质基性岩中硬柱石, 葡萄石,绿纤 石等矿物反应形成黝帘石和阳起石为标志,温度区间为 350-5500C
第二节 变质岩的矿物成分
三.矿物成分与变质条件的关系--等物理系列
第二节 变质岩的矿物成分
三.矿物成分与变质条件的关系--等物理系列
(一）等物理系列的概念
对于特定成分的原岩体系来说，决定变质岩中矿物组合的因素是 变质条件，为了描述不同的变质条件及其对应的产物特征，引入 了等物理系列的概念.
指相同或特定变质条件下形成的所有变质岩。同一系 列变质岩矿物成分的不同决定于原岩的总化学成分.
第三节 变质岩的结构
变质岩结构的概念和分类
概念： 是指岩石中矿物晶体的粒度(绝对大小和相对大小）, 形态、自形程度以及矿物晶体之间的相互关系.
按成因分四类： 变余结构, 变晶结构,变形结构和交代结构.
第三节 变质岩的结构
一.变余结构
变质作用和变形作用进行的不彻底，原岩中部分结构保留下来， 形成变余结构。
二.变成构造 *
变质作用过程中形成的构造
1 面状构造
表现为一系列近平行排列的面，统称为面理。
常见类型： 板状构造、 千枚状构造、 片状构造、片麻状构造、 条带状构造、 块状构造、 层状构造、眼球状构造。 拖尾构造、 S – C 组构
面状构造的外 部控制因素
图4-1. 面状构 造形成阶段与 温度和变形强 度关系示意图
1) 与正常沉积岩有关的变余结构：变余砂状结构、变余 砾状结构、变余泥状结构。
2) 与火成岩有关的变余结构：变余斑状结构、变余花岗 结构、变余辉长-辉绿结构、变余环带结构、变余交织 结构等。 3) 与火山碎屑岩有关的变余结构：变余晶屑结构、变余 岩屑结构、变余玻屑结构。
图片3-1.变质火山碎屑岩
变余火山碎屑结构
第三节 变质岩的结构
二.变晶结构 ※
（2）按矿物粒度相的对大小分为： • • • 等粒变晶结构 斑状变晶结构 不等粒变晶结构
（3）按变晶矿物的自形程度分为：
a) 全自形变晶结构 b) 半自形变晶结构 c) 它自形变晶结构
第三节 变质岩的结构
二.变晶结构 ※
（4）按变晶矿物的形态分为： a) 粒状变晶结构 b) 鳞片变晶结构 c) 柱状变晶结构 （5）按变晶之间的交生关系分为 a) 嵌状变晶结构 b) 穿插变晶结构 c) 反应边结构 d) 网状结构
原岩是含长石的各种砂岩, 粉砂岩和酸性—中酸性火山岩, 花岗岩. 3. 碳酸盐系列：化学成分特征是富钙, 镁; 铝, 铁, 硅含量较低且变
化范围大. 原岩为石灰岩和白云岩.
第一节 变质岩的化学成分
三. 等化学系列概念和类型
（二）等化学系列类型
按变质岩化学成分特点可分为五个等化学系列： 4. 铁镁质系列： 化学成分特征是贫硅; 富铁, 镁, 钙; 钠 > 钾；含 一定量的铝. 原岩是基性火山岩; 火山碎屑岩; 辉长-辉绿岩; 铁
细粒鳞片粒状变晶结构; 片麻状构造
图片3-4. 斜长角闪岩
中粒粒状柱状变晶结构; 弱片麻状构造
图片3-5. 硬绿泥石黑云母片岩
斑状变晶结构, 基质为细粒粒状鳞片变晶结构
沙
钟
构
造
图片3-6. 反应结构
石榴石的堇青石反应边, 锆石具有柠 檬黄色多色晕
图片3-7. 反应边结构
A
Garnet
石榴石变斑晶周围由斜长石和紫苏辉石组成的冠状体 指示Garnet → Hy + Pl
溶的铂族元素（Pt\Pa）稳定性更大。
4. 主要造岩氧化物含量在一般变质作用中无明显变化， 基本上可视为等化学过程。
第一节 变质岩的化学成分
三. 等化学系列概念和类型
（一）等化学系列概念
指原始总化学成分特征相同的所有变质岩。同一化学系列变质 岩中矿物组合的不同，只取决于变质作用的物理化学条件。 图 1-1. 等化学系列概念说明图解 辉长-辉绿岩 玄武岩 铁质白云质灰岩 基性凝灰质砂岩 低级变质作用 绿 片 岩 高级变质作用 中级变质作用 基性麻粒岩 斜长角闪岩
图片3-8. 反应边结构
B
与图片8对应的岩石薄片，石榴石周围由斜长石 和紫苏辉石组成的冠状体
图片3-9. 反应结构
分布在斜长石和紫苏辉石间，由细 粒石榴石和石英组成的链状构造
图片3-10. 反应结构
紫苏辉石周围分布细粒的石榴石、单斜辉石、石英 指示 Hy + Pl → Garnet+Cpx+Qt
第二节 变质岩的矿物成分
四.有关术语解释
1. 稳定矿物: 在特定变质条件下新形成的矿物或虽是原岩中的矿物,但在新的P-T 条件下仍然保持稳定的矿物. 2. 不稳定矿物: 指对某一变质作用的P-T条件来说是不平衡的原岩中的矿物,因变质 反应不彻底而保留下来. 3. 特征变质矿物: 有些矿物稳定存在的温度和压力范围较窄,因而能较好地反映特定的 温度和压力条件. 4. 贯通矿物： 大部分矿物稳定存在的温度和压力范围较宽, 对温度和压力不敏感,.
开放体系：除原岩的化学成分外，还与元素
在变质作用过程中的行为有关.
第一节 变质岩的化学成分
二. 元素在变质作用中的行为
1. H2O\CO2等挥发份含量变化最大，随温度升高减少。
2. 大多数亲铜元素（Cu\Pb\ZnAg\As\Te\Sb\Hg\Rb\Sr\Ba）
等随温度升高活动性增大，被变质热液带出带入。 3. 一些亲铁元素（Fe\Cr\Co\Ni）稳定性较大，而一些难
四.交代结构
常见类型例如: 交代假象结构、交代蚕食结构、 交代残留结构、交代净边结构.
图片3-11. 糜棱岩
斜长石的S 型残斑结构, 双晶弯曲变形; 糜棱构造
图片3-12. 糜棱岩
糜棱组构，条带状石英和条纹长石的亚颗粒结构
图片3-13. 初糜棱岩 (野外照片)
图片3-14. 糜棱岩 (野外照片)
第三节 变质岩的结构
二.变晶结构 ※
由变质重结晶和变质结晶作用所形成的结构称为变晶结构
•
变晶结构与结晶结构的区别
1) 变晶结构的岩石为全晶质,没有非晶质组分; 2) 同一时代矿物没有明显的先后结晶顺序,相对自形程度 不定; 3) 变斑晶的形成一般稍晚于基质矿物的结晶,故变斑晶中 常有大量基质矿物包体; 4) 柱状,片状及放射状矿物发育,切其延展性大,常定向排 列,矿物变形现象也较普遍.
铝榴石、红柱石、蓝晶石、矽线石、硅灰石等.
3、与岩浆岩中的矿物相比, 变质岩中的矿物在内部结构 和结晶习性等方面, 有如下特点:
第二节 变质岩的矿物成分
一. 变质岩矿物成分一般特征
1) 层状和链状晶格的矿物较普遍, 其延展性也较大. 2) 出现一些分子排列紧密，分子体积小, 密度大的高压 矿物. 3) 出现红柱石, 蓝晶石, 矽线石等同质异相矿物. 4) 矿物的变形现象发育. 5) 斜长石的环带结构在变质岩中少见.
图3-1. 变晶结构的主要类型
b
c
b
粒状变晶结构
鳞片变晶结构
鳞片粒状变晶结构
d
e
f
微粒变晶结构
穿插变晶结构
反应结构
i
包含嵌晶变晶结构
筛状变晶结构
雪球结构
图片3-1. 绿泥石片岩
细粒粒状鳞片变晶结构; 片状构造
图片3-2. 云母片岩
中细粒鳞片粒状变晶结构; 片状构造
图片3-3. 黑云斜长片麻岩
(Passchier and Trouw (1996) Microtectonics. Springer-Verlag).
图片4-1. 千枚岩
千枚状构造; 显微粒状鳞片变晶结构
图片4-2. 云母片岩
片状构造; 中细粒鳞片粒状变晶结构
图片4-3. 黑云斜长片麻岩
片麻状构造； 细粒鳞片粒状变晶结构
三级命名原则
斑状变晶结构
基质鳞片粒状变 晶结构
局部雪球结构
图3-2. 云母片岩
火山杂砂岩的同 构造期渐进变质
作用(Best,1982)