变质岩基本特征和分类
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变质岩的基本特征和分类命名
Basic Characteristics, Classifications and Nomenclature of Metamorphic Rocks
变质岩的基本特征包括:
组成
化学组成 矿物组成
结构构造
**变质岩的基本特征时恢复原岩、再造变质作用 历史及岩石分类命名的依据
3.五大化学类型变质岩的化学成分矿物成分特点
（5）镁质变质岩 化学成分特点是富MgO、FeO，贫CaO、 Al2O3和SiO2。 矿物成分特点是缺乏长石、石英，富含 富镁铁的矿物（蛇纹石、滑石、水镁石、 菱镁矿、直闪石、镁铁闪石、紫苏辉石、 透闪石、阳起石、绿泥石、黑云母、铁 铝-镁铝榴石等）。
富含富镁铁的矿物 蛇纹石 Mg6[Si4O10](OH)8 滑石 Mg3[Si4O10](OH)2 水镁石 Mg(OH)2 菱镁矿 MgCO3 直闪石、镁铁闪石 紫苏辉石 透闪石、阳起石 Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2-Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2 绿泥石 (Mg,Fe,Al )5~6 (Si,Al)4O10](OH)8 黑云母 K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2 铁铝-镁铝榴石等 :(Mg,Fe)3Al 2[SiO4]3
a
b
Figure 22-1. Examples of foliated metamorphic rocks. a. Slate. b. Phyllite. Note the difference in reflectance on the foliation surfaces between a and b: phyllite is characterized by a satiny sheen. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
铁镁钙的硅酸盐、铝硅酸盐
斜长石 Ca[Al2Si3O8]
绿帘石 Ca2Al2Fe[Si2O7][SiO4]O(OH)
绿泥石 (Mg,Fe,Al )5~6 (Si,Al)4O10](OH)8 单斜辉石 (Ca,Na)x(Mg, Fe, Mn, Al, …)1＋x(Si, Al)2O6
单斜闪石（透闪石、阳起石、普通角闪石）：
三、变质岩的结构构造
Review:
岩石结构:指岩石中矿物的结晶程度,形态,大 小及相互关系。
岩石构造:各种矿物的空间分布和排列.
1.变余结构构造
• 指残余的原岩的结构和构造特征。 • 是恢复原岩性质的最重要和最可靠的岩相学标 志。 • 一般仅出现在低变质岩中，在变质程度较高的 岩石中局部残留。
Ti-Fe氧化物体 及榍石边
角闪石,辉石,橄榄石, 绿帘石
黑云母,白云母,绿泥 石
2. 变质岩矿物成分的影响因素
1. 岩石（原岩）化学成分: 相同变质条件下不同化学类型岩石会出现不 同的变质矿物组合
2. 变质作用条件: 同一化学类型原岩在不同的变质条件下也会 出现不同的矿物组合。
3.五大化学类型变质岩的化学成分矿物成分特点
2. 变质岩化学类型的划分(Turner,1955）
（1）泥质（pelitic）：原岩物质为泥质沉积物 （2）长英质（quartz-feldspathic）：包括变质的砂
岩、硅质凝灰岩和中酸性岩浆岩； （3）钙质（calcareous）：原岩物质为灰岩和白云 岩（可含杂质）等钙质沉积物； （4）基性（basic）：由基性岩浆岩、凝灰岩及含显 著数量的Ca、Al、Fe、Mg的不纯泥灰质沉积物转变而来； （5）镁质（magnesian）：原岩物质为超基性岩浆 岩和绿泥石质及其它富含Mg、Fe的沉积物。
残余的 斜长石
变余的辉绿结构
Progressive thermal metamorphism of a diabase (coarse basalt). From Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco.
白云母
橄榄石 ： 石榴石 ：
(Mg, Fe)2[SiO4] X3Y2 [SiO4]3 (Ca,Mg,Fe,Mn)3(Al,Fe,Cr) 2[SiO4]3 Al
2
蓝晶石、红柱石、矽线石：
SiO5
绿帘石（epidote）： Ca2Al2Fe[Si2O7][SiO4]O(OH) 斜方辉石：(Mg, Fe)2Si2O6 单斜辉石：(Ca,Na)x(Mg, Fe, Mn, Al, …)1＋x(Si, Al)2O6
b
变余的层理构造
2.变质构造
定向构造 面状构造(foliation) 板状构造 千枚状构造 片状构造 片麻状构造 条带状构造 眼球状构造
线状构造(lineation) 块状, 角砾状等
不定向构造
板状与千枚状构造
Slate: compact, very finegrained, metamorphic rock with a well-developed cleavage. Freshly cleaved surfaces are dull Phyllite: a rock with a schistosity in which very fine phyllosilicates (sericite/phengite and/or chlorite), although rarely coarse enough to see unaided, impart a silky sheen to the foliation surface. Phyllites with both a foliation and lineation are very common.
绿泥石
阳起石
方解石
变余的辉绿 结构
Progressive thermal metamorphism of a diabase (coarse basalt). From Best (1982). Igneous San Francisco.
and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman.
一、变质岩的化学成分和化学类型
1. 变质岩的化学成分
变质岩是早先已形成的岩石（火成岩、 沉积岩）遭受变质作用的产物，因此， 其化学成分一方面与原岩有密切关系， 另一方面又和变质作用的特点有关。其 变化范围较沉积岩和岩浆岩宽广.
• 从原岩角度，变质岩可分为正变质岩 （原岩为火成岩）和副变质岩（原岩为 沉积岩）两大类。 多次变质的岩石称为 复变质岩.
•白云母（muscovite）：KAl2[AlSi3O10]Fra Baidu bibliotekOH)
•黑云母K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2 •蛇纹石（serpentine）：Mg6[Si4O10](OH)8
绿泥石 (Mg,Fe,Al )5~6 (Si,Al)4O10](OH)8
透闪石(tremolite)—阳起石(actinolite)： Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2-Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2
3.五大化学类型变质岩的化学成分矿物成分特点
（2）长英质变质岩 化学成分与泥质变质岩显著差别是SiO2 含量高，通常K2O过剩、Al2O3不足。 矿物成分特点是以石英、长石为主，矿 物组合与K2O过剩的泥质变质岩相同。
3.五大化学类型变质岩的化学成分矿物成分特点
（3）钙质变质岩 化学成分最显著特点是CaO含量高，可含一定 量的MgO、FeO、Al2O3、SiO2。
云母类矿物
白云母： KAl2[AlSi3O10](OH) 黑云母： K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2 石英 钾长石 富铝矿物 红柱石/蓝晶石/夕线石： Al2SiO5 堇青石：Mg2Al2Al2Si5O18 硬绿泥石： 绿泥石：(Mg,Fe,Al )5~6 (Si,Al)4O10](OH)8 SiO2 K[AlSi3O8]-Na[AlSi3O8]
矿物成分以碳酸盐矿物（方解石、白云石等） 和钙镁硅酸盐矿物（硅灰石、透辉石、阳起石、 透闪石、滑石等）为主，可含一定量钙铝硅酸 盐矿物（绿帘石、方柱石、钙质斜长石、钙铝钙铁榴石、符山石等）及石英。
碳酸盐矿物 方解石： CaCO3 白云石：（CaMg）CO3 钙镁硅酸盐矿物 硅灰石：CaSiO3 透辉石： (Ca,Na)x(Mg, Fe, Mn, Al, …)1＋x(Si, Al)2O6 阳起石、透闪石：Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2-Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2 滑石等：Mg3[Si4O10](OH)2
透闪石(tremolite)—阳起石(actinolite)： Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2-Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2 普通角闪石NaCa2(Mg ,Fe,Al)5[(Si,Al)4O11]2(OH)2 •滑石：Mg3[Si4O10](OH)2 •叶蜡石Al2[Si4O10](OH)2
注意:
1. 泥质岩和基性岩对温压条件变化比较敏感，常根据 其矿物组合的变化划分变质带和变质相. 2. 镁铁质变质岩在自然界中比较少见. 3. 长英质和基性变质岩的原岩恢复比较复杂.
二、变质岩的矿物成分
1.变质矿物的特点
1)可以继承原岩矿物,即在沉积岩和岩浆岩中可能出现 的矿物在变质岩中都可以出现. 2)变质作用的温压条件不同于岩浆作用和沉积作用,且 变质岩的化学组成范围宽广,与之对应的化学平衡会形成 一些特征的变质型矿物. 3)变质的矿物或变质矿物组合往往能指示一定的变质 条件和原岩特征.
Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2-Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2 NaCa2(Mg ,Fe,Al)5[(Si,Al)4O11]2(OH)2
斜方辉石 (Mg, Fe)2Si2O6
铁铝-镁铝榴石 (Mg,Fe)3Al 2[SiO4]3 黑云母 K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2
钙铝硅酸盐矿物 绿帘石：Ca2Al2Fe[Si2O7][SiO4]O(OH) 方柱石： 钙质斜长石：Ca[Al2Si3O8] 钙铝-钙铁榴石：Ca3Al2Si3O12 Ca3Fe2Si3O12 符山石等 石英
3.五大化学类型变质岩的化学成分矿物成分特点 （4）基性变质岩 化学成分特点是MgO、FeO、CaO含量高，含 一定量Al2O3。 矿物成分特点是富含斜长石和绿帘石、绿泥石、 单斜辉石、单斜闪石（透闪石、阳起石、普通 角闪石）、斜方辉石、铁铝-镁铝榴石及黑云母 等铁镁钙的硅酸盐、铝硅酸盐矿物，可含一定 量的石英。
片状构造
Schist: a metamorphic rock exhibiting a schistosity. By this definition schist is a broad term, and slates and phyllites are also types of schists. In common usage, schists are restricted to those metamorphic rocks in which the foliated minerals are coarse enough to see easily in hand specimen.
普通角闪石NaCa2(Mg ,Fe,Al)5[(Si,Al)4O11]2(OH)2
K[AlSi3O8]-Na[AlSi3O8]-Ca[Al2Si3O8]
3.五大化学类型变质岩的化学成分矿物成分特点
（1）泥质变质岩
化学成分特点: Al2O3、K2O含量高，K2O、 Al2O3相对含量变化大。 矿物成分特点: 云母含量高，石英常见， 出现钾长石或富铝矿物, 两个亚类矿物成分有 明显差别： K2O过剩岩石含钾长石,高温时出现富铝矿物; Al2O3过剩岩石含富铝矿物,高温时出现钾长石
三大岩类的主要矿物组成:
变质岩的主要矿 物种类: 沉积岩的主要矿 物种类:
石英,玉燧,蛋白石 方解石,文石 斜长石 天青石,石膏 高岭石,伊利石 角闪石,辉石,橄榄石, 蓝晶石,夕线石,红柱 石,石榴石,绿帘石,刚 玉等等…… 石英, 石英, 方解石,文石,硅灰石
岩浆岩的主要矿 物种类:
方解石
斜长石,钾长石 斜长石,钾长石 黑云母,白云母,绿泥 石,滑石,叶蜡石,
Basic Characteristics, Classifications and Nomenclature of Metamorphic Rocks
变质岩的基本特征包括:
组成
化学组成 矿物组成
结构构造
**变质岩的基本特征时恢复原岩、再造变质作用 历史及岩石分类命名的依据
3.五大化学类型变质岩的化学成分矿物成分特点
（5）镁质变质岩 化学成分特点是富MgO、FeO，贫CaO、 Al2O3和SiO2。 矿物成分特点是缺乏长石、石英，富含 富镁铁的矿物（蛇纹石、滑石、水镁石、 菱镁矿、直闪石、镁铁闪石、紫苏辉石、 透闪石、阳起石、绿泥石、黑云母、铁 铝-镁铝榴石等）。
富含富镁铁的矿物 蛇纹石 Mg6[Si4O10](OH)8 滑石 Mg3[Si4O10](OH)2 水镁石 Mg(OH)2 菱镁矿 MgCO3 直闪石、镁铁闪石 紫苏辉石 透闪石、阳起石 Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2-Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2 绿泥石 (Mg,Fe,Al )5~6 (Si,Al)4O10](OH)8 黑云母 K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2 铁铝-镁铝榴石等 :(Mg,Fe)3Al 2[SiO4]3
a
b
Figure 22-1. Examples of foliated metamorphic rocks. a. Slate. b. Phyllite. Note the difference in reflectance on the foliation surfaces between a and b: phyllite is characterized by a satiny sheen. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
铁镁钙的硅酸盐、铝硅酸盐
斜长石 Ca[Al2Si3O8]
绿帘石 Ca2Al2Fe[Si2O7][SiO4]O(OH)
绿泥石 (Mg,Fe,Al )5~6 (Si,Al)4O10](OH)8 单斜辉石 (Ca,Na)x(Mg, Fe, Mn, Al, …)1＋x(Si, Al)2O6
单斜闪石（透闪石、阳起石、普通角闪石）：
三、变质岩的结构构造
Review:
岩石结构:指岩石中矿物的结晶程度,形态,大 小及相互关系。
岩石构造:各种矿物的空间分布和排列.
1.变余结构构造
• 指残余的原岩的结构和构造特征。 • 是恢复原岩性质的最重要和最可靠的岩相学标 志。 • 一般仅出现在低变质岩中，在变质程度较高的 岩石中局部残留。
Ti-Fe氧化物体 及榍石边
角闪石,辉石,橄榄石, 绿帘石
黑云母,白云母,绿泥 石
2. 变质岩矿物成分的影响因素
1. 岩石（原岩）化学成分: 相同变质条件下不同化学类型岩石会出现不 同的变质矿物组合
2. 变质作用条件: 同一化学类型原岩在不同的变质条件下也会 出现不同的矿物组合。
3.五大化学类型变质岩的化学成分矿物成分特点
2. 变质岩化学类型的划分(Turner,1955）
（1）泥质（pelitic）：原岩物质为泥质沉积物 （2）长英质（quartz-feldspathic）：包括变质的砂
岩、硅质凝灰岩和中酸性岩浆岩； （3）钙质（calcareous）：原岩物质为灰岩和白云 岩（可含杂质）等钙质沉积物； （4）基性（basic）：由基性岩浆岩、凝灰岩及含显 著数量的Ca、Al、Fe、Mg的不纯泥灰质沉积物转变而来； （5）镁质（magnesian）：原岩物质为超基性岩浆 岩和绿泥石质及其它富含Mg、Fe的沉积物。
残余的 斜长石
变余的辉绿结构
Progressive thermal metamorphism of a diabase (coarse basalt). From Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco.
白云母
橄榄石 ： 石榴石 ：
(Mg, Fe)2[SiO4] X3Y2 [SiO4]3 (Ca,Mg,Fe,Mn)3(Al,Fe,Cr) 2[SiO4]3 Al
2
蓝晶石、红柱石、矽线石：
SiO5
绿帘石（epidote）： Ca2Al2Fe[Si2O7][SiO4]O(OH) 斜方辉石：(Mg, Fe)2Si2O6 单斜辉石：(Ca,Na)x(Mg, Fe, Mn, Al, …)1＋x(Si, Al)2O6
b
变余的层理构造
2.变质构造
定向构造 面状构造(foliation) 板状构造 千枚状构造 片状构造 片麻状构造 条带状构造 眼球状构造
线状构造(lineation) 块状, 角砾状等
不定向构造
板状与千枚状构造
Slate: compact, very finegrained, metamorphic rock with a well-developed cleavage. Freshly cleaved surfaces are dull Phyllite: a rock with a schistosity in which very fine phyllosilicates (sericite/phengite and/or chlorite), although rarely coarse enough to see unaided, impart a silky sheen to the foliation surface. Phyllites with both a foliation and lineation are very common.
绿泥石
阳起石
方解石
变余的辉绿 结构
Progressive thermal metamorphism of a diabase (coarse basalt). From Best (1982). Igneous San Francisco.
and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman.
一、变质岩的化学成分和化学类型
1. 变质岩的化学成分
变质岩是早先已形成的岩石（火成岩、 沉积岩）遭受变质作用的产物，因此， 其化学成分一方面与原岩有密切关系， 另一方面又和变质作用的特点有关。其 变化范围较沉积岩和岩浆岩宽广.
• 从原岩角度，变质岩可分为正变质岩 （原岩为火成岩）和副变质岩（原岩为 沉积岩）两大类。 多次变质的岩石称为 复变质岩.
•白云母（muscovite）：KAl2[AlSi3O10]Fra Baidu bibliotekOH)
•黑云母K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2 •蛇纹石（serpentine）：Mg6[Si4O10](OH)8
绿泥石 (Mg,Fe,Al )5~6 (Si,Al)4O10](OH)8
透闪石(tremolite)—阳起石(actinolite)： Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2-Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2
3.五大化学类型变质岩的化学成分矿物成分特点
（2）长英质变质岩 化学成分与泥质变质岩显著差别是SiO2 含量高，通常K2O过剩、Al2O3不足。 矿物成分特点是以石英、长石为主，矿 物组合与K2O过剩的泥质变质岩相同。
3.五大化学类型变质岩的化学成分矿物成分特点
（3）钙质变质岩 化学成分最显著特点是CaO含量高，可含一定 量的MgO、FeO、Al2O3、SiO2。
云母类矿物
白云母： KAl2[AlSi3O10](OH) 黑云母： K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2 石英 钾长石 富铝矿物 红柱石/蓝晶石/夕线石： Al2SiO5 堇青石：Mg2Al2Al2Si5O18 硬绿泥石： 绿泥石：(Mg,Fe,Al )5~6 (Si,Al)4O10](OH)8 SiO2 K[AlSi3O8]-Na[AlSi3O8]
矿物成分以碳酸盐矿物（方解石、白云石等） 和钙镁硅酸盐矿物（硅灰石、透辉石、阳起石、 透闪石、滑石等）为主，可含一定量钙铝硅酸 盐矿物（绿帘石、方柱石、钙质斜长石、钙铝钙铁榴石、符山石等）及石英。
碳酸盐矿物 方解石： CaCO3 白云石：（CaMg）CO3 钙镁硅酸盐矿物 硅灰石：CaSiO3 透辉石： (Ca,Na)x(Mg, Fe, Mn, Al, …)1＋x(Si, Al)2O6 阳起石、透闪石：Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2-Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2 滑石等：Mg3[Si4O10](OH)2
透闪石(tremolite)—阳起石(actinolite)： Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2-Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2 普通角闪石NaCa2(Mg ,Fe,Al)5[(Si,Al)4O11]2(OH)2 •滑石：Mg3[Si4O10](OH)2 •叶蜡石Al2[Si4O10](OH)2
注意:
1. 泥质岩和基性岩对温压条件变化比较敏感，常根据 其矿物组合的变化划分变质带和变质相. 2. 镁铁质变质岩在自然界中比较少见. 3. 长英质和基性变质岩的原岩恢复比较复杂.
二、变质岩的矿物成分
1.变质矿物的特点
1)可以继承原岩矿物,即在沉积岩和岩浆岩中可能出现 的矿物在变质岩中都可以出现. 2)变质作用的温压条件不同于岩浆作用和沉积作用,且 变质岩的化学组成范围宽广,与之对应的化学平衡会形成 一些特征的变质型矿物. 3)变质的矿物或变质矿物组合往往能指示一定的变质 条件和原岩特征.
Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2-Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2 NaCa2(Mg ,Fe,Al)5[(Si,Al)4O11]2(OH)2
斜方辉石 (Mg, Fe)2Si2O6
铁铝-镁铝榴石 (Mg,Fe)3Al 2[SiO4]3 黑云母 K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2
钙铝硅酸盐矿物 绿帘石：Ca2Al2Fe[Si2O7][SiO4]O(OH) 方柱石： 钙质斜长石：Ca[Al2Si3O8] 钙铝-钙铁榴石：Ca3Al2Si3O12 Ca3Fe2Si3O12 符山石等 石英
3.五大化学类型变质岩的化学成分矿物成分特点 （4）基性变质岩 化学成分特点是MgO、FeO、CaO含量高，含 一定量Al2O3。 矿物成分特点是富含斜长石和绿帘石、绿泥石、 单斜辉石、单斜闪石（透闪石、阳起石、普通 角闪石）、斜方辉石、铁铝-镁铝榴石及黑云母 等铁镁钙的硅酸盐、铝硅酸盐矿物，可含一定 量的石英。
片状构造
Schist: a metamorphic rock exhibiting a schistosity. By this definition schist is a broad term, and slates and phyllites are also types of schists. In common usage, schists are restricted to those metamorphic rocks in which the foliated minerals are coarse enough to see easily in hand specimen.
普通角闪石NaCa2(Mg ,Fe,Al)5[(Si,Al)4O11]2(OH)2
K[AlSi3O8]-Na[AlSi3O8]-Ca[Al2Si3O8]
3.五大化学类型变质岩的化学成分矿物成分特点
（1）泥质变质岩
化学成分特点: Al2O3、K2O含量高，K2O、 Al2O3相对含量变化大。 矿物成分特点: 云母含量高，石英常见， 出现钾长石或富铝矿物, 两个亚类矿物成分有 明显差别： K2O过剩岩石含钾长石,高温时出现富铝矿物; Al2O3过剩岩石含富铝矿物,高温时出现钾长石
三大岩类的主要矿物组成:
变质岩的主要矿 物种类: 沉积岩的主要矿 物种类:
石英,玉燧,蛋白石 方解石,文石 斜长石 天青石,石膏 高岭石,伊利石 角闪石,辉石,橄榄石, 蓝晶石,夕线石,红柱 石,石榴石,绿帘石,刚 玉等等…… 石英, 石英, 方解石,文石,硅灰石
岩浆岩的主要矿 物种类:
方解石
斜长石,钾长石 斜长石,钾长石 黑云母,白云母,绿泥 石,滑石,叶蜡石,