变质岩学第四章 变质岩的主要类型区域变质岩类
区域变质岩
5.长英质粒岩 主要由长石、石英等粒
习称斜长角闪岩。主要由普通 角闪石和斜长石组成，角闪石等暗色矿物含量 >50%，一般情况下两类矿物含量大致相等，可含 少量透辉石、石榴子石、黑云母、绿帘石、石英等。 粒状变晶结构或斑状变晶结构，片状、片麻状、条 带状、块状等构造。
角闪岩多数由基性火成岩变质而成，但也可能 来自不纯的碳酸盐岩（不纯钙质岩或泥灰岩富铁的 白云质泥灰岩和钙质页岩 ）或杂砂岩中高级区域 变质而成 。
13
（3）磁铁石英岩 主要由石英和磁铁矿 （部分赤铁矿）组成。常为等粒粒状变晶结构， 变晶粒度变化大（0.002～0.5mm ），块状 或条带状构造。
。
14
10.大理岩类 主要由方解石、白云石
等碳酸盐矿物组成，含量＞50%（否则为钙 硅酸盐岩类），常含有其它钙硅酸盐、钙镁 硅酸盐、钙铝硅酸盐类矿物如硅灰石、滑石、 透闪石、透辉石、镁橄榄石、斜长石、方柱 石等，石英、方镁石、云母等也常可出现， 通常为粒状变晶结构，粒度变化大，细—粗 粒皆有，块状构造，也见条带状构造。
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红色富镁的石榴子石组成，也可含透辉石、 顽火辉石、蓝晶石、金红石及金刚石等，但 斜长石不出现于典型的榴辉岩中。岩石一般 为深色中粗粒不等粒变晶结构、块状构造， 密度大，约为3.5g/cm3。一般认为，榴辉 岩是橄榄玄武岩至拉斑玄武岩成分的岩石在 高压变质条件下形成的。无含水矿物 颜色深、比重大（3.6-3.9)，是变质岩 中密度最大的岩石。 榴辉岩一般呈包裹体状零散分布于其它 有关岩石之中。不同地质产状，成因不同。
10
6.角闪岩
7.麻粒岩
是一种变质程度较深（高温、较
高压条件）的岩石。具粒状变晶结构（粗、中、细粒 不限）。矿物成分以含紫苏辉石为特征，此外还有单 斜辉石（透辉石-钙铁辉石）、铁铝-镁铝榴石等。长 石、石英含量不定。含水矿物（角闪石、黑云母等） 较少。块状、片麻状、条带状构造。 原岩：基性、中酸性岩浆岩、火山碎屑岩、铁镁 钙质沉积岩等。 根据矿物组合和深色矿物含量可分为：
变质岩区域变质岩概述课件
PART 04
区域变质岩的地质意义与 利用价值
REPORTING
地质意义
区域变质岩是地球板块构造运动 的见证者，通过对区域变质岩的 研究，可以揭示地球板块的运动
规律和历史。
区域变质岩的形成和演化对于理 解地壳的形成和演化具有重要意 义，有助于揭示地球的演变历程
。
通过区域变质岩的研究，可以深 入了解地壳内各种地质作用的过 程和机制，为地质学研究提供重
结构构造
区域变质岩的结构构造多样，常见的 有片状、片麻状、条带状等构造，同 时还可出现各种变晶结构和变形结构 。
形成环境
温度
区域变质作用通常发生在高温环 境下，温度范围在200-700℃， 主要取决于原岩的组成和变质作
用类型。
压力
区域变质作用发生在高压环境下， 压力范围在1000-3000bar，主要 取决于岩石的埋藏深度和地壳运动 的动力学特征。
同位素年代学研究
利用同位素测年技术确定区域变质岩 的形成年龄和变质年龄，进而推断其 地质历史。
岩石物理性质研究
研究区域变质岩的物理性质，如密度 、磁性、电导率等，以揭示其在地壳 中的分布规律。
数值模拟和计算机模拟
通过数值模拟和计算机模拟技术，模 拟区域变质岩的形成和演化过程，以 揭示其内在机制。
展望
区域变质岩资源的开发和利用 为人类提供了重要的物质财富 ，促进了经济发展和社会进步 。
区域变质岩形成的自然景观为 人类提供了优美的休闲旅游场 所，丰富了人们的精神生活。
PART 05
区域变质岩的研究现状与 展望
REPORTING
研究现状
区域变质岩分布情况
01
区域变质岩广泛分布于全球各地，尤其在古老地块和造山带中
变质岩有哪些
变质岩有哪些常见变质岩有：1、大理岩类（主要由方解石和白云石组成）。
如白云质大理岩硅灰石大理岩透闪石大理岩等。
2、气-液变质岩类。
由气液变质作用构成，如蛇纹岩青磐岩云英岩等。
3、混合岩类。
由混合岩化作用构成，如混合变质岩类混合岩类和混合花岗岩类等。
4、榴辉岩类（主要由绿辉石和富镁的石榴子石组成）。
如镁质榴辉岩铁质榴辉岩等。
5、片麻岩类。
属低一高级变质产物，如富铝片麻岩斜长片麻岩等。
6、矽卡岩类。
主要由接触交代作用构成，如钙质矽卡岩镁质矽卡岩等。
7、角岩类。
属热接触变质作用产物，如云母角岩长英质角岩等。
8、铁镁质暗色岩类（主要由辉石类角闪石类云母类绿泥石类等组成）。
如透辉石岩，石榴子石角闪石岩等。
9、麻粒岩类。
属高温条件下构成的区域变质岩，如暗色麻粒岩浅色麻粒岩等。
10、动力变质岩类。
属各种岩石受动力变质作用的产物，如构造角砾岩压碎角砾岩糜棱岩等。
11、千枚岩类。
变质程度较板岩相对较高，如绢云母千枚岩绿泥石千枚岩等。
12、片岩类。
属低至中高级变质产物，如云母片岩阳起石片岩绿泥石片岩等。
13、长英质粒岩类。
可构成于不一样的变质条件下，如变粒岩浅粒岩等。
14、石英岩类。
主要由石英组成（石英含量大于%），如纯石英岩长石石英岩磁铁石英岩等。
15、板岩类。
属低级变质产物，如碳质板岩钙质板岩黑色板岩等。
16、斜长角闪岩类。
构成于高绿片岩相到角闪岩相的变质条件，如石榴子石角闪岩透辉石角闪岩等。
变质岩是在地球内力作用，引起的岩石构造的变化和改造产生的新型岩石。
这些力量包括温度、压力、应力的变化、化学成分。
固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下，发生物质成分的迁移和重结晶，构成新的矿物组合。
如普通石灰石由于重结晶变成大理石。
变质岩是组成地壳的主要成分，一般变质岩是在地下深处的高温（要大于150摄氏度）高压下产生的，之后由于地壳运动而出露地表。
一般变质岩分为两大类，一类是变质作用作用于岩浆岩（火成岩），构成的变质岩成为正变质岩；另一类是作用于沉积岩，生成的变质岩为副变质岩。
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（%）
变质岩类型
中酸性侵入体与碳酸盐类岩石接触带
云英岩
石英、白云母、电气石、萤石、黄玉
鳞片粒状变晶结构、块状构造
沿气成热液石英脉的两侧发育
酸性侵入岩、沉积岩、变质岩
蛇纹岩
蛇纹石、滑石、磁铁矿
隐晶质结构、块状构造
不规则透镜状及脉状
超基性岩
次生石英岩
石英、绢云母、明矾石、高岭土、叶腊石、黄铁矿、赤铁矿
隐晶——细粒结构、块状构造
泥质岩
变质砂岩、砾岩、石英岩
绢云母、绿泥石、红柱石、赤铁矿、磁铁矿
变余砂状结构、变余砾状结构，块状构造粒状,变晶结构，块状构造
碎屑岩
结晶灰岩
大理岩
方解石（透闪石、阳起石、硅灰石、透辉石）
粒状变晶结构、纤维变晶结构，块状构造
碳酸盐类岩石
气
化
水
热
变
质
矽卡岩（接触交代岩）
石榴子石、辉石、符山石、绿帘石
不等粒变晶结构，块状构造
类型
变质岩
主要变质矿物
结构、构造
产状及其它
可能原岩
接
触
热
变
质
(斑点、石墨)板岩、红柱石角岩、角岩、堇青石角岩
绢云母、红柱石、堇青石、黑云母、石墨
变余泥质结构、鳞片变晶结构、板理发育，斑点构造。角岩结构，块状构造。
围绕岩浆岩侵入体产生围岩的热变质圈，愈靠近侵入体变质程度愈强，变质矿物出现比较多，晶体长的也比较大，原岩的结构、构造有较大的改造，多形成变晶结构。反之，远离侵入体，则原岩改造的程度比较弱，岩石的结构则以变余结构为主。
中基性岩浆岩
斜长角闪岩
斜长石角闪石
纤维粒状变晶结构、片状构造，片麻状构造或块状构造
变质岩学第四章 变质岩的主要类型区域变质岩类
4.3 主要的区域变质岩
片麻岩的命名首先是根据长石的种类定出基本名 称（表3－7）。进一步命名根据片状、柱状矿物和特 征变质矿物。如：黑云母角闪斜长片麻岩、矽线石白 云钾长片麻岩等。
基性岩类
镁质岩类
石榴子石-黑云母-
角 闪 岩 相
白云母-石英（-更长
石，-十字石），蓝 晶石（红柱石，矽
线石）-石榴子石白云母-黑云母-石
石英-微斜长石-斜 长石-黑云母-白云 母
英，黑云母-白云母
方英解榴方柱（解石石解石-石（石--符透金---山透辉斜透云石辉石长辉母）石-石石钙，-）-石方铝方，角石母石石闪）榴，-榍，石子-石透角石-斜（辉闪-长-榍石石石石石）英-（斜-绿-黑-长绿帘云石帘-
其温度范围为200℃～800℃；压力为0.2GPa～1.2GPa； 地热梯度的变化范围也很大，可自7℃/km～60℃/km。
在不同地区、构造单元及不同的构造活动阶段，各种变 质因素的作用情况不尽相同，既有低温低压、中温中压和高 温高压，也可是低温高压或高温低压。
低温高压带
高温高压带
高温低压带
洋壳
岩石圈
4.3 主要的区域变质岩
(1) 云母片岩 其原岩主要为泥质岩和中酸性火山岩、钙质砂页 岩等。矿物成分以云母为主，其次有石英、斜长石、 石榴石、蓝晶石、十字石等。根据两种云母的含量关 系可定出岩石的基本名称（表3－6）。
云母含量 （％）
白云母 黑云母
岩石基本名称
表3－6 按云母种类的云母片岩分类
地质学基础(04.4 变质作用与变质岩)
4.1 矿物 4.2 岩浆作用与火成岩 4.3 外力地质作用与沉积岩 4.4 变质作用与变质岩 4.5 三大岩类的相互转化
4.4 变质作用与变质岩
三大岩类之一，体积比重 27.4%，火成岩和沉积岩 均可变质成变质岩，对应 于正变质岩和负变质岩。
4.4.1 变质作用 4.4.2 变质岩特征 4.4.3 常见变质岩
4.4 变质作用 与变质岩
4.4.1 变质作用
3、变质作用类型
动力变质作用
4.4 变质作用与变质岩
4.4.2 变质岩特征
1、变质岩的物质成分 原岩残留，与火成岩和沉积岩相同，如石英、长石、云母、角 闪石和辉石；
变质作用形成的变质岩特有的矿物，红柱石、蓝晶石、石墨、 滑石、石榴子石和蛇纹石等；
4.4 变质作用与变质岩
片麻状构造，变质结晶程度高，矿物颗粒较粗，浅色矿物（长 石、石英）和深色片状、柱状矿物（黑云母、角闪石）大致相 间成带状平行排列，不易劈开；片麻岩：片麻状构造，变晶结 构；
4.4 变质作用与变质岩
4.4.2 变质岩特征
3、变质岩的构造
变成构造，变质作用形成的新构造 块状构造，变质矿物颗粒均匀分 布，无定向排列，无定向裂开性 质；石英岩：白色或灰白色，粒 状变晶结构、块状构造，由硅质 成分原岩（石英砂岩、硅质岩）， 经重结晶作用形作用
3、变质作用类型
混合岩化（超深变质）作用 组成，一是变质岩基体，主要 为变质程度较高的，颜色较深 的片岩、片麻岩；一是熔浆和 热液中沉淀出的物质，脉体， 主要是颜色较浅的石英、长石。
4.4 变质作用与变质岩
4.4.1 变质作用
3、变质作用类型
动力变质作用 地点，断裂带两侧； 作用来源，构造运动； 作用结果，破碎、变形和 重结晶； 代表岩石，碎裂岩、角砾 岩和糜棱岩；
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。
百科知识精选区域变质岩
区域变质岩系太古宙变质岩系主要分布在华北地区，主要岩石类型为角闪岩相和麻粒岩相。
据变质岩系形成时代，划分为古太古代（曹庄期）、中太古代（迂西期），新太古代（五台期）。
元古宙变质岩系在我国分布遍及华北、塔里木、扬子、华夏地块及其间的造山带内。
变质岩石主要为绿片岩相至角闪岩相岩石。
据变质岩形成时代，主要划分为古元古代（吕梁期）、中元古代（四堡期）。
新元古代变质岩系的变质作用形成时代比较复杂，可由新元古晚期至印支期。
加里东期变质岩系该岩系主要分布于天山—兴安、昆仑—秦岭、华南地区及高喜马拉雅—滇西地区东南。
变质类型以区域低温动力变质作用为主，部分地区为区域动力热流变质作用。
华力西期变质岩系该岩系广泛见于天山—兴安、昆仑—秦岭及华南部分地区。
变质岩石以轻微变质到低绿片岩相（或绿片岩相），属区域低温动力变质作用类型，部分为区域动力热流变质作用类型，为低压相系或中压相系。
在北天山出现以埋深变质作用类型的浊沸石相和葡萄石—绿纤石相。
在闽浙地区出现由区域动力热流变质作用形成的由低绿片岩相到低角闪岩相的递增变质带。
中生代变质岩系印支期变质岩系印支期变质岩系主要分布于祁连—秦岭—大别—苏鲁造山带内，及西藏北部、云南澜沧江及华南政和—大浦断裂带附近。
主要为区域低温动力变质作用，形成低绿片岩相岩石。
燕山期变质岩系该岩系主要分布于藏北和藏东，以及台湾山脉东侧，福建长乐—南澳一带。
在西藏冈底斯北部，即班公错—东巧—怒江结合带中西段，三叠系有确哈拉群、竹卡群，早中侏罗世为接奴群、雁石坪群等被未变质的晚侏罗世以及白垩纪地层覆盖，变质岩石出现黑硬绿泥石及硬柱石，为低温高压绿片岩相系，属区域低温动力变质作用类型。
台湾山脉东侧的玉里变质带，原岩地层时代为二叠系、三叠系，变质岩石以青铝闪石、蓝闪石为代表的低温高压相系，在其西侧出现低压中高温的高绿片岩相太鲁阁变质带。
在长乐—南澳一带，则以断裂为中心，使晚三叠世—侏罗纪地层，因强韧性剪切形成由低绿片岩相到低角闪岩相，并伴有混合岩化的强动力变质带。
普通地质学4第四章变质作用及变质岩
糜棱岩和超糜棱岩
千枚糜棱岩（千糜 岩） 糜棱千枚岩
>90
次 显 微 颗 粒 或 玻 璃
糜棱片岩或片岩
假玄武玻璃
变质岩的主要类型---动力变质岩
构造角砾岩指由于应力作用原岩破碎成角砾状被破碎细 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。它是动力变质岩中碎裂程 度中等的岩石。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。
变质作用---变质级
变质作用---变质相
变质相的概念是由P.爱斯科拉最先提出。所谓变质相，是指反映多种原岩成 分，在一定的 p，T 条件下，与变质矿物组合之间的对应关系。 P. 爱斯科拉认为 “在特定的温度和压力条件下，经过变质作用，并达到化学平衡，其所形成的任 一种变质岩的矿物成分，仅受化学成分控制”。即一个变质相包括了在一定物化 条件下形成的，代表多种原岩化学成分的变质矿物组合。 P.爱斯科拉最初划分了八个变质相，随着对变质作用的深入研究与发展。在 此基础上共划分了十一个变质相，每个变质相都有一定的温度、压力范围，大致 可见示意图。
变质作用的主要类型
区域变质作用 在大区域范围内发生，并由温度、压力及化学活动性很强的 流体等多种因素，共同引起的一种变质作用。区域变质作用影 响的范围可达数千至数万km２以上，影响深度可达30 km以上， 温度在200-800℃之间。
高温低压带
高温高压带
低温高压带 洋壳 大陆壳
岩石圈
变质作用---变质级
变质作用的影响因素
压力 变质作用均在一定的压力环境下进行，所以压力是控制变质作用的重要物
理因素。按压力的性质可分为二大类： 静压力：是指岩石在地壳内一定深度时，所承受的重力，其大小随埋藏深度的 增加而增加，上覆岩层厚度的增加而增加，增加的速率是25-30×106Pa/KM。不 同类型变质作用的压力变化很大，一般接触变质和动力变化发生在地表 3-5km范 围内，故压力不超过0.1GPa。区域变质作用的压力范围为0.1GPa－0.8GPa。 应力：当物体遭受定向外力作用， 其内部就会产生一种抵抗力，称为 应力。应力通常和地壳活动带的构 造运动有关。应力是引起岩石变质 和变形的重要因素。地壳中岩石变 形、板状流劈理和碎裂构造都和应 力有关，而且它能增加变质反应和 重结晶的速度，促使变质作用的进 行。 介质条件 在变质作用过程中，虽 然岩石保持完整的固态，但其中仍 有少量流体相。流体相存在于矿物粒隙之间或岩石的裂隙中，成分以水和CO2， 还可含有其它挥发份。它们在较高的温度和压力条件下，具有较大的活性。
第四章 变质岩
压力的特点
Pressure/Stress
increases w/ depth
Confining pressure（静压力）
equal in all directions, from overlying rock (like water pressure)各个方向压力相同 tectonic, e.g., during mountain building（构造运动引起） stresses” if not equal in all directions
变质作用方式的介绍
变质作用方式：是指使岩石发生变质的途 径和形式。岩石在变质作用过程中，矿物 成分和结构构造都会发生变化，而变化的 方式和过理极为复杂。
• • • • •
重结晶作用 变质结晶作用 交代作用 变形与碎裂作用 变质分异作用
（1）重结晶作用：是变质作用的一种主要形式。重结 晶作用是指温度、压力升高时，组成岩石的矿物在固态条 件下重新生长的过程，是同种矿物经局部溶解，组分迁移, 然后又重新结晶的过程，经重结晶作用后晶粒由小变大；
变质作用主要表现为重结晶作用和交代作用等。 根据原岩的不同种类，变质岩可分为： 正变质岩：是由岩浆岩经变质作用形成。 副变质岩：是由沉积岩经变质作用形成。(ຫໍສະໝຸດ )变质作用的控制因素及变质作用的方式
影响和控制变质作用发生的主要因素是温度、 压力及化学活动性流体。 地质环境的改变导致物理及化学条件的变化， 促使岩石发生变质。在变质过程中这些因素不是孤 立存在的，常常同时出现、相互配合而又相互制约， 在不同情况下起主导作用的因素及作用程度不同， 从而形以不同的变质作用特征，一般说来，温度是 最重要的因素。
深部变质：软性
剪切力 (不发生破裂)
4-变质岩类型(2)
Massive garnet skarn 致密块状石榴石矽卡岩
原岩结构和矿物彻底改变
3. 矽卡岩分类 Classification of skarns
夕卡岩主要分为2类：
钙质夕卡岩:
石榴石+Py+符山石，方柱石，硅灰石
镁质夕卡岩:
镁橄榄石+透辉石+金云母+硅镁石
矽卡岩分类 Classification of skarns
钙铝榴石 钙铁榴石
A32+B23+C34+O12
Ca3Al2(SiO4)3 Ca3Fe2(SiO4)3 Mn3Al2(SiO4)3 Fe3Al2(SiO4)3 Mg3Al2(SiO4)3
Grandite
钙铝铁榴石
Spessartine 锰铝榴石 Almandine 铁铝榴石 Pyrope 镁铝榴石
Subcalcic garnet
Ca-skarn: 钙矽卡岩 - Garnet, pyroxene, vesuvianite, epidote, chlorite … - 石榴石，辉石，符山石，绿帘石，绿泥石 … Mg-skarn: 镁矽卡岩 - Olivine, humite, phlogopite, chlorite, serpentine, talc - 橄榄石，硅镁石，金云母，绿泥石，蛇纹石，滑石等 Mn-skarn: 锰矽卡岩 - Johannsenite, rhodonite, pyromangite, bustmite … - 钙锰辉石，蔷薇辉石，三斜锰辉石，锰硅灰石 …
类辉石：Pyroxenoid A12+B14+O3 角闪石：Amphibole A11+B22+C52+D84+O22(OH)2
4 岩石学——变质岩
CO2 ↑
▲脱水-脱碳酸反应——兼有上述两种反应的特点。如 Ca2Mg5Si8O22(OH)2 + 3CaCO3 +2 SiO2
透闪石(Tr) Cc Q
5CaMgSi2O6 + 3CO2 ↑ + H2O ↑
透辉石(Di)
5Mg2SiO4 + 4H2O
镁橄榄石(Fo)
2Mg3[Si2O5](OH)4 + 4MgO + SiO2 （去硅、去镁）
叶腊石(Pyp)
Al2SiO5 + 3SiO2 + H2O ↑
铝硅酸盐
▲脱碳酸（CO2）反应——反应矿物中有含碳酸根的矿物，反应后有CO2生成。如 CaMg(CO3)2 + 2SiO2
白云石(Do)
CaMgSi2O6 + 2CO2 ↑
透辉石(Di)
CaCO3 + SiO2
方解石(Cc)
CaSiO3 + 硅灰石(Wo)
C 特征变质矿物和贯通矿物 • 特征变质矿物: 仅稳定存在与很狭窄的温度-压力 范围内的矿物。 如硅灰石、滑石、绿帘石和富铝矿物叶蜡石、红柱石、
蓝晶石、夕线石、堇青石、十字石、石榴子石等 • 贯通矿物: 在很宽的温度-压力范围内稳定存在的
矿物。 如石英、钾长石、斜长石、橄榄石、普通辉石、普通角
闪石、黑云母、白云母
●接触热变质作用：发生在侵入体与围岩接触带中，温度起主导作用，变质机理 主要是重结晶。 ●交代变质作用：也常发生在侵入体与围岩接触带中，具化学活性的流体起主导作用， 变质机理主要是交代。常常形成有用矿床。 ●动力变质作用：分布在构造断裂带中，应力起主导作用，变质机理主要是变形。
2）区域变质作用：发生在岩石圈的广大范围内，各种温压、化学活性流体 共同起作用，变质机理复杂多样，很难找到变质和未变质间的 界线。又分为：
变质岩
一、名词解释1、变质岩：是指在地壳发展过程中，原来已存在的各种岩石（可以是沉积岩、岩浆岩及早已形成的变质岩），由于地壳的构造运动、岩浆活动、地热流的变化等内力地质作用，使原来岩石所处的地质环境及物理化学条件发生了改变，为了适应这种变化，在基本保持固态的情况下，岩石的结构构造、物质成分发生变化而形成的一种新的岩石。
2、变质作用：在地球内力作用下，使已经形成的岩石发生矿物成分、结构构造和/或化学成分变化的作用。
3、固相线：岩石相平衡中的一个概念性术语。
指岩石开始发生局部熔融的p T X （压力温度组分）条件，或者指岩石结晶作用过程中残余岩浆最终消失之前一刹那的p T X条件。
液相线：指岩石熔融作用结束,即固体全部转换为液体那一瞬间的p T X条件,或者,反过来说,岩浆刚刚开始结晶作用的p T X条件。
在上述两种条件下,矿物的数量为无穷小。
（描述图）4、重结晶作用：同种矿物，经过重新溶解、组分迁移，再结晶形成原矿物的方式。
5、变质结晶作用和变质反应：在变质作用的温度、压力范围内，在原岩基本保持固态条件下使旧矿物消失、新矿物形成的变质方式，一般通过特定的化学反应来实现，这种化学反应称为变质反应。
包括同质多象转变和形成新的矿物组合。
举例：Cc（方解石）+Q（石英）=Wo（硅灰石）+CO26、同质多像转变：化学组成相同的固体，在不同的热力学条件下，常会形成晶体结构不同的同质异构体。
7、交代作用：由于流体的迁移使固态岩石与外界产生复杂物质交换，从而改变岩石化学成分的一种变质方式。
8、变质分异作用：就是使原先均匀的岩石发育成分层的变质过程。
9、按照变质过程中温度的变化可分为：前进变质：指由增温而引起的变质作用，其特征是以稳定的高温矿物组合代替较低温的矿物组合。
退变质：指低级变质叠加于原有的高级变质作用而引起的变质。
是低温矿物组合取代较高温的矿物组合的过程。
复变质：是多次不同温压条件的变质事件的叠加。
既可以是变质作用温度一次比一次高，亦可反之。
变质岩的主要类型
第一节动力变质岩类由动力变质作用形成的变质岩称动力变质岩，又称构造岩或碎裂变质岩。
动力变质作用主要由应力作用引起，温度和溶液的影响较小。
由于岩石和矿物力学性质的差异，以及变形时的温、压条件，在应力作用下可发生脆性变形或塑性变形。
在地壳浅处，围压较小，温度较低，以脆性变形为主；随着深度增大，温度增高，围压增大，渐变为以塑性变形为主。
Sibson认为由塑性变形形成的长英质糜棱岩其形成深度大于10km。
岩石和矿物的脆性变形主要为碎裂，且在应为不断作用下大颗粒碎成小颗粒并发生位移，原岩结构被破坏。
塑性变形主要通过矿物晶体内部的滑动、动态重结晶、高温蠕变和晶体颗粒之间的相对运动，有时伴有在应力条件下的化学方式进行的重结晶和重组合作用。
主要动力变质岩有：构造角砾岩（断层角砾岩）：碎裂岩：糜棱岩：千枚糜棱岩（千糜岩）：假玄武玻璃：第二节热接触变质岩一．概述热接触变质岩由热接触变质作用形成，分布紧靠岩浆岩体的围岩中，主要是在岩浆体散发的热量和挥发份作用下，使围岩发生重结晶和变质结晶作用。
目前认为热接触变质作用温度在300—800℃之间，有时可达1000℃；均向压力较小，在几巴至3千巴；地热梯度可达60℃/km以上。
热接触变质岩距岩体愈近，则温度愈高，热变质作用也愈强，所以常见变质程度不同的热变质岩石顺序出现，并围绕岩体作环带分布，称为接触变质晕。
接触变质晕的发育程度取决于以下因素：1．岩体的规模大小；2．岩体的侵入深度；3．岩体的成分；4．围岩成分、结构和产状；5．岩体与围岩接触关系。
二．热接触变质岩的分类和命名（一）热接触变质岩的分类热接触变质岩分类可按原岩化学成分分成五大类（等化学系列岩石），再按变质相细分。
分类如表3—4所列。
（二）热接触变质岩的命名一般采用：次要矿物+主要矿物+岩石基本名称。
岩石基本名称常根据矿物成分、结构、构造来定。
1．具变余结构构造的：在原岩名称前冠以“变质”两字和主要新生矿物的名称；如二云母变质石英砂岩。
变质岩实习一资料
岩粉基质呈隐晶状，较致 密，断口呈瓷状，含量约 10%。
胶结物为硅质，呈灰白色， 硬度大于小刀，含量约 15%。
长英质糜棱岩Felsic mylonite
5%。
混合岩化角闪黑云斜长片麻岩
Migmatitized hornblende-biotite plagiogneiss
灰色。柱状鳞片粒状细粒变晶结构。片麻状构造。平行片麻理分布有花岗质、石 英质脉体，但含量不到10%。其余基体主要由石英、斜长石、黑云母和角闪石 构成。
石英浅灰—烟灰色，粒状，大小约0.5-1.0mm，油脂光泽，含量约40%。 斜长石浅灰白色，粒状，可见两组正交阶梯状解理，常与石英镶嵌，含量约
特征变质矿物和贯通矿物 • 特征变质矿物: 仅稳定存在与很狭窄的温度-压力 范围内的矿物。
如硅灰石、滑石、绿帘石和富铝矿物叶蜡石、红柱石、
蓝晶石、夕线石、堇青石、十字石、石榴石、硬绿泥石等
• 贯通矿物: 在很宽的温度-压力范围内稳定存在的 矿物。
如石英、钾长石、斜长石、橄榄石、普通辉石、普通角
闪石、黑云母、白云母
变质岩的分类
按变质作用分为：
1、动力变质岩类
2、区域变质岩类（包括混合岩类）：可根据原岩 类型进一步定名，例如长英质区域变质岩的常见 岩石有板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、麻粒岩等。
3、接触变质岩类：角岩、大理岩等
4、交代变质岩类：例如蛇纹岩等
区域变质岩的结构
1）变余结构：还可见到原岩的结构残余。如
变余砂状结构 变余斑状结构……
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基性岩类
镁质岩类
石榴子石-黑云母-
角 闪 岩 相
白云母-石英（-更长
石，-十字石），蓝 晶石（红柱石，矽
线石）-石榴子石白云母-黑云母-石
石英-微斜长石-斜 长石-黑云母-白云 母
英，黑云母-白云母
方英解榴方柱（解石石解石-石（石--符透金---山透辉斜透云石辉石长辉母）石-石石钙，-）-石方铝方，角石母石石闪）榴，-榍，石子-石透角石-斜（辉闪-长-榍石石石石石）英-（斜-绿-黑-长绿帘云石帘-
提 比与示 较热 ！接
触 变 质 岩 分 类
4.2.2 区域变质岩的命名
区域变质岩的命名，仍然依据岩石的结构、构造、 矿物成分（长石、石英、深色矿物和特征变质矿物） 及含量，定出岩类的基本名称。具体如下：
(1) 变余结构、构造 在原岩名称前冠以 “变质” 二字，即变质××岩。 (2) 变晶结构和定向构造 板岩 具板状构造，显微晶质结构、变余结构。 千枚岩 具千枚状构造，显微变晶结构、变余结 构。
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
方解石（文石）硬柱石-绿纤石-蓝 闪石
钠长石-绿帘石-绿泥 石-白云母（-蓝闪石）， 铁铝榴石-硬柱石-蓝 蓝闪石-辉石-石 闪石-白云母，蓝闪石- 榴子石 硬柱石-硬玉质辉石石榴石-钠长石
未完待续
4.2.1 区域变质岩的分类
续表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
状； 4. 相似变质岩的区别。
本章难点
1. 变质岩成因类型的岩石特征及分类命名； 2. 相似变质岩的区别。 3. 常见变质岩的鉴定特征。
第一节 区域变质岩类
4.1 概述
区域变质岩（regional metamorphic rock） 原岩经区域变质作用所形成的岩石。 引起区域变质作用的因素较复杂，往往是？的共同 作用。
镁橄榄石-直闪 石（-镁铁闪石） -透闪石，镁橄 榄石-辉石
-微斜长石-石英
麻 粒 岩 相
矽线石（蓝晶石）石榴子石-正长石斜长石-石英，正长 石-刚玉-磁铁矿-矽 线石，红柱石-正长 石-斜长石
石石-正苏石英-长辉榴矽石石-子正线--石长石斜石（，石长榴蓝石石子-斜晶英石-长紫石- ）方柱英-正英透解石，长）辉方石）石石解---斜透-榍石方长辉石-柱斜石石（石长（--石-石方石
第四章 变质岩的主要类型
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
区域变质岩类 动力变质岩类 接触变质作用及其岩石 气成热液变质作用及其岩石 混合岩化作用及混合岩
本章重点
1. 变质作用类型及其相应变质岩的概念； 2. 各类变质岩的一般特征（变质作用因素、方
式及其改造特点）； 3. 各论变质岩的岩石特征、分类命名及主要产
75～50 25～50
50～25 50～75
白云母片岩
黑云白云片岩 白云黑云片岩 二云母片岩
25～0 75～100
黑云母片岩
4.3 主要的区域变质岩
云母片岩分布较广泛， 在区域变质岩分布地区经常 可见。例如：山西繁峙可见 石榴石云母片岩，岩石具斑 状变晶结构。
提示：片状构造是识别片岩的标志之一，还应 依据片柱状矿物含量及主要粒状矿物种类来 确定。根据岩石组合及组成矿物特征与热接 触变质成因的片岩区别！
进一步详细命名按照：
颜色＋特征变质矿物（＋次要矿物） ＋主要矿物＋岩石基本名称
的次序；当具有特殊的结构、构造时，也可参加命名， 其位置放在颜色之后。
提示 与热接触变质岩的命名对比！
4.3 主要的区域变质岩
1．泥质系列 (千枚岩—云母片岩类)
泥质系列的变质岩，原岩？ 化学成分富Al2O3和K2O、贫CaO为特征，FeO、MgO 含量不定，K2O>Na2O。
常见的变质矿物有：Se、Chl、Ms、Bi、Q、Pl 等； 特征变质矿物有： And、Chd、Ant
主要岩石类型：板岩、千枚岩、云母片岩、黑云母片类。
4.3 主要的区域变质岩
1) 板岩（slate） 具板状（结晶劈理）构造的岩石。 原岩主要是泥质岩、泥质粉砂岩和中酸性凝灰岩 等。重结晶不明显或极轻微，板理面上可见少量绢云 母、绿泥石等；具变余泥质结构。属主要受应力作用 的低级变质的产物，按颜色及杂质可进一步定名。 例如：四川南江火地垭群中的炭质板岩、灰色硅 质板岩，川西高原西康群的深灰色炭质粉砂质板岩。
原岩为泥质岩、粉砂岩、砂岩和酸性、中酸性岩 浆岩或火山碎屑岩；富铝时可有红柱石、蓝晶石、矽 线石、十字石、刚玉、铁铝－镁铝石榴石、堇青石等； 富钙时则有透辉石、阳起石帘石、方柱石、钙铝榴石 等。
4.3 主要的区域变质岩
片麻岩的命名首先是根据长石的种类定出基本名 称（表3－7）。进一步命名根据片状、柱状矿物和特 征变质矿物。如：黑云母角闪斜长片麻岩、矽线石白 云钾长片麻岩等。
4.2.2 区域变质岩的命名
片岩 主要由鳞片状、纤状矿物和粒状矿物组成， 具片状构造，变晶结构。
片麻岩 主要由粒状和鳞片状矿物组成，具片麻 状构造，变晶结构。
(3)具粒状变晶结构和非定向构造为主的
合称为粒状岩。按主要矿物及组成特征分为六类：
变粒岩
石英岩 大理岩
斜长角闪岩 麻粒岩 榴辉岩
4.2.2 区域变质岩的命名
4.3 主要的区域变质岩
千枚岩根据特征变质矿物（在岩石中往往呈变斑 晶出现）、主要矿物和颜色等可进一步命名。
如：硬绿泥石千枚岩、灰绿色绿泥石千枚岩。 板岩与千枚岩常相伴产出，并有过渡类型，可以 称之为：千枚状板岩或板状千枚岩；合称千板岩类。
提示：千枚状构造是识别千枚岩的标志。可从 岩石组合及组成矿物特征与热接触变质成因 的千枚岩区别！
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。
4.2 区域变质岩的分类和命名
4.2.1 区域变质岩的分类
区域变质岩的分类方案很多，目前仍不统一。本 教案中主要考虑原岩的性质和类型、岩石的变质条件 和变质岩本身的特征三个方面。
4.2 区域变质岩的分类和命名
变质岩的分类，考虑以下三个方面： (1) 原岩的性质和类型
沉积成因的各种纯的或不纯的砂岩、泥质岩、石 灰岩及其他类型的沉积；
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
眼 球 状 角 闪 石 二 长 片 麻 岩
4.3 主要的区域变质岩
十字石
十字石蓝晶石 黑云斜长片麻岩
蓝晶石
4.3 主要的区域变质岩
片麻岩的分布很广泛，在 区域变质岩地区经常出现。如 四川丹巴有矽线石黑云母钾长 片麻岩， 河北建屏产有刚玉 矽线石钾长片麻岩。
石榴二长片麻岩
提示：片麻岩的鉴别标志是构造、粒状矿物 种类和含量、片柱状矿物含量。与片岩可 从结构、构造和矿物组成及含量来区别！
岩浆成因的(超基性-酸性-碱性岩浆岩)及火山碎屑 岩类。
4.2 区域变质岩的分类和命名
变质岩的分类，考虑以下三个方面： (2) 岩石的变质条件
引起岩石变质的条件主要有两个因素。 原岩相同，在不同的变质条件下，其变质产物相 不相同？ 在进行分类时，应考虑变质条件的变质级或变质 相。
4.2 区域变质岩的分类和命名
4.3 主要的区域变质岩
石 榴 石 二 云 母 片 岩
石榴石
4.3 主要的区域变质岩
蓝 晶 石 黑 云 母 片 岩
蓝晶石
4.3 主要的区域变质岩
蓝
晶
石
蓝
晶
石
石
榴
石
黑
石
云
榴
片
石
岩
4.3 主要的区域变质岩
4) 片麻岩（gneiss） 具片麻状构造或条带状构造、长英质粒状矿物含 量>50％且长石>25％、片柱状矿物＜30％的岩石。 具中粗粒鳞片粒状变晶结构、斑状变晶结构；主 要由长石、石英和黑云母、角闪石等组成；可与片岩 过渡。在压力较宽的中－高温条件下形成。
4.3 主要的区域变质岩
(1) 云母片岩 其原岩主要为泥质岩和中酸性火山岩、钙质砂页 岩等。矿物成分以云母为主，其次有石英、斜长石、 石榴石、蓝晶石、十字石等。根据两种云母的含量关 系可定出岩石的基本名称（表3－6）。
云母含量 （％）
白云母 黑云母
岩石基本名称
表3－6 按云母种类的云母片岩分类
100～75 0～25
4.3 主要的区域变质岩
灰色（绢云）千枚岩
4.3 主要的区域变质岩
硬绿泥石
硬绿泥石千枚岩
4.3 主要的区域变质岩