04变质核杂岩课件
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变质核杂岩
在造山带伸展构造成因机制方面，岩浆作用与伸展构造 的关系一直为众多地质学家所关注，其中何者为主动 因素和伸展作用过程中岩浆的生成规模存在较大争议 ，因此，岩浆侵入作用与变质核杂岩以及伸展构造的 关系成为一个比较前沿的研究课题。
两种观点：
1、岩浆作用是伸展作用的结果；
2、伸展构造是岩浆作用诱发形成的。
地球物理研究 高分辨的地球物理资料有助于研究岩体 与伸展构造的深部关系；
拆离断层变形机制的精细研究 运用岩石有限应变测量 等方法和手段，进行精细的定量化的构造变形机制分 析，确定拆离断层的变形过程，进而其与岩浆作用的 关系。
5、变质核杂岩与成矿作用
一、构造演化与成矿作用的关系
1.矿源： 核部通常为太古宙结晶岩系(如小秦岭的太 华群的Au）；幔源的基性岩墙或岩席（如中条山 的Cu,Au）
伸展构造--力学模式
大陆伸展构造发育的三 种模式（Lister ，1986) ：纯剪切模式、简单剪 切模式、分层剪切或滑 动模式。
沉
第2章 水平伸展构
积 盆
造
地
3-变质核杂岩
构
造
分
析
1、基本理论
《 Cordilleran metamorphic core complexes》（ Crittenden，1980）
3、我国的一些变质核杂岩
北京云蒙山、房山、内蒙亚干、呼和浩特、山西中 条山、湖南幕阜山、河北阜平、赞皇、辽宁医巫闾 山、江西武功山、四川扬子西缘江浪和丹巴等。
形成时代有：元古代，中生代，第三纪。
扬 子 克 拉 通 西 缘 变 质 核 杂 岩 带
云 蒙 山 变 质 核 杂 岩
4、岩浆作用与伸展作用的关系
形 成 过 程
2. Cordilleran变质核杂岩基本特征：
两种观点：
1、岩浆作用是伸展作用的结果；
2、伸展构造是岩浆作用诱发形成的。
地球物理研究 高分辨的地球物理资料有助于研究岩体 与伸展构造的深部关系；
拆离断层变形机制的精细研究 运用岩石有限应变测量 等方法和手段，进行精细的定量化的构造变形机制分 析，确定拆离断层的变形过程，进而其与岩浆作用的 关系。
5、变质核杂岩与成矿作用
一、构造演化与成矿作用的关系
1.矿源： 核部通常为太古宙结晶岩系(如小秦岭的太 华群的Au）；幔源的基性岩墙或岩席（如中条山 的Cu,Au）
伸展构造--力学模式
大陆伸展构造发育的三 种模式（Lister ，1986) ：纯剪切模式、简单剪 切模式、分层剪切或滑 动模式。
沉
第2章 水平伸展构
积 盆
造
地
3-变质核杂岩
构
造
分
析
1、基本理论
《 Cordilleran metamorphic core complexes》（ Crittenden，1980）
3、我国的一些变质核杂岩
北京云蒙山、房山、内蒙亚干、呼和浩特、山西中 条山、湖南幕阜山、河北阜平、赞皇、辽宁医巫闾 山、江西武功山、四川扬子西缘江浪和丹巴等。
形成时代有：元古代，中生代，第三纪。
扬 子 克 拉 通 西 缘 变 质 核 杂 岩 带
云 蒙 山 变 质 核 杂 岩
4、岩浆作用与伸展作用的关系
形 成 过 程
2. Cordilleran变质核杂岩基本特征：
第十章--变质岩总论PPT课件
10
无定向压力
不定向 无片理
定 向压力
定向 片理
.
11
三. 化学活动性流体
热流体（如岩浆晚期气-水热液） →交代作用（流体与围岩产生化学反应） →形成新的变质矿物
如:菱镁矿 + 热水
滑石
.
12
三、变质作用的类型
6种 讲主要的
1．接触变质作用 发生在侵入岩体
与围岩的接触带上 的变质作用。
.
13
接触变质带
2.韧性变形：
地壳中、深部，温度和压力较高，
岩石具塑性，在断裂带中的岩石一
般不发生明显的破裂，而是以强烈
韧性剪切变形或塑性流动为主。
.
18
3）形成岩石：
1.断层角砾岩：压碎角砾岩、构造角砾岩。 2.碎裂岩：二者之间。 3.糜棱岩：细粒化，并具有明显的定向构
造，似流纹条带状构造 。
（变质作用界线自己看）
.
28
.
29
一、变质岩的化学成分
.
30
二、变质岩的矿物成分
根据矿物适应温度、压力等变质因素变化 的情况，可将变质岩的矿物成分分为两类：
较大温度、压力变化范围的矿物，在变 质岩中可以保存下来，如石英、长石、云母。
变质作用形成的新的变质矿物，如硅灰石、
红柱石、石榴子石、绿泥石、绿帘石、滑石、
蛇纹石、石墨等。
.
19
内蒙东升庙
断层角砾岩
.
20
3．区域变质作用
区域变质作用: 指在大范围内，由于温度、压力
和化学活动性流体等因素的综合作用下而 产生的变质作用。
.
21
1） 主要类型
* 区域中高温变质作用 * 区域动力热流变质作用 * 埋藏变质作用 * 洋底变质作用
无定向压力
不定向 无片理
定 向压力
定向 片理
.
11
三. 化学活动性流体
热流体（如岩浆晚期气-水热液） →交代作用（流体与围岩产生化学反应） →形成新的变质矿物
如:菱镁矿 + 热水
滑石
.
12
三、变质作用的类型
6种 讲主要的
1．接触变质作用 发生在侵入岩体
与围岩的接触带上 的变质作用。
.
13
接触变质带
2.韧性变形：
地壳中、深部，温度和压力较高，
岩石具塑性，在断裂带中的岩石一
般不发生明显的破裂，而是以强烈
韧性剪切变形或塑性流动为主。
.
18
3）形成岩石：
1.断层角砾岩：压碎角砾岩、构造角砾岩。 2.碎裂岩：二者之间。 3.糜棱岩：细粒化，并具有明显的定向构
造，似流纹条带状构造 。
（变质作用界线自己看）
.
28
.
29
一、变质岩的化学成分
.
30
二、变质岩的矿物成分
根据矿物适应温度、压力等变质因素变化 的情况，可将变质岩的矿物成分分为两类：
较大温度、压力变化范围的矿物，在变 质岩中可以保存下来，如石英、长石、云母。
变质作用形成的新的变质矿物，如硅灰石、
红柱石、石榴子石、绿泥石、绿帘石、滑石、
蛇纹石、石墨等。
.
19
内蒙东升庙
断层角砾岩
.
20
3．区域变质作用
区域变质作用: 指在大范围内，由于温度、压力
和化学活动性流体等因素的综合作用下而 产生的变质作用。
.
21
1） 主要类型
* 区域中高温变质作用 * 区域动力热流变质作用 * 埋藏变质作用 * 洋底变质作用
《变质岩石学总论》课件
接触变质岩
接触变质作用主要发生在火成岩与周围围岩接触的地带，如火山岩与沉积岩的接 要发生在海底扩展中的洋中脊和俯冲带，是板块构造和洋壳生成 的重要部分。
七、变质岩的应用
工程建设中的应用
了解变质岩的性质和分布可以 指导工程设计和施工，如隧道 开挖、地基处理等方面。
矿产资源中的应用
变质岩的外部形态特征因岩石 类型和变质作用的不同而有所 差异，如板状、层状、糜棱状 等。
内部结构特征
变质作用会导致岩石的晶粒长 大、结构改变和形成新的矿物 组合，从而影响岩石的内部结 构。
岩石的矿物组成
变质岩的矿物组成取决于原岩 的成分以及变质作用所引起的 矿物重组和新的矿物生成。
四、变质岩的分类
高温变质岩
高温下形成的变质岩，如片 麻岩、榴辉岩等，具有独特 的矿物组成和晶粒特征。
中温变质岩
中等温度条件下发生的变质 岩，如云母片岩、角闪片岩 等，常见于中低压变质环境。
低温变质岩
低温条件下形成的变质岩， 如硅质片岩、石英岩等，常 见于浅成环境和变质作用的 早期阶段。
五、变质作用的类型
剪切变形
剪切应力引起的岩石内部变形， 是造成岩石裂隙和岩石形态改 变的重要因素。
1
变质作用的途径
2
变质作用通过温度升高、压力变化、热流 体输入和化学反应等途径对岩石进行改变。
3
岩石圈内变质作用的场所
变质作用通常发生在地壳深部的形成岩石 圈内，如板块构造交汇处和火山带等。
变质作用的条件
变质作用需要适当的温度、压力和时间， 以及导致化学变化的流体和物质输入。
三、变质岩的性质
外部形态特征
化学变质
化学反应引起的岩石矿物组成 和结构改变，是导致岩石化学 性质和岩石类型发生转变的主 要原因。
变质岩的结构与构造 ppt课件
9
变成构造
是变质作用过程中由变形作用和重结晶作用所形成 的构造，在变质岩中占有重要地位。一般定向构造 比较显著，如板岩中的板状构造、千枚岩中的千枚 状构造、片岩中的片状构造、片麻岩中的片麻状构 造等。有时定向构造不明显，如热接触变质
岩石经过变质后，仍保留有原岩的 构造特征称为变余构造。又称“残 留构造”。即岩石经变质后，仍保 留有原岩的构造特征。变余构造是 恢复原岩性质的重要标志；如沉积 岩经变质后常有变余层理构造、变 余泥裂构造、变余波痕构造等。岩 浆岩经变质后，常有变余气孔构造、 变余杏仁构造、变余流纹构造等。
6
变余结构
顾名思义，是变质作用不彻底，留下了 原来岩石的一些面貌而得名。比如沉积 形 成的砂砾岩， 变质后还保留着砾石和砂粒的外形。有 时甚至砾石成分发生了变化， 其轮廓仍然很 清楚。
7
碎裂结构
是岩石在定向应力作用下，发生碎 裂、变形而形成的结构，如碎裂结 构、碎斑结构、糜棱结构等。原岩 的性质、应力的强度、作用的方式 和持续的时间等因素，决定着碎裂 结构的特点。
有时定向构造不明显如热接触变质作用形成的斑点状构造等变成构造变余构造岩石经过变质后仍保留有原岩的构造特征称为变余构造
变质岩的结构与构造
1
变质岩的结构与构造
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
8
交代结构
是指矿物或矿物集合体被另外一种矿物或矿物集合体所取 代形成的一种结构。矿物之间的取代常常引起物质成分的 变化，矿物集合体的取代过程不仅会造成物质成分的改变， 还会引起结构的重新组合。如果交代作用进行得不完全， 就会留下原生矿物的残余；如果交代彻底，被交代的原生 矿物只能留有假象，矿物本身已经完全变成另一种成分了。
变成构造
是变质作用过程中由变形作用和重结晶作用所形成 的构造，在变质岩中占有重要地位。一般定向构造 比较显著，如板岩中的板状构造、千枚岩中的千枚 状构造、片岩中的片状构造、片麻岩中的片麻状构 造等。有时定向构造不明显，如热接触变质
岩石经过变质后，仍保留有原岩的 构造特征称为变余构造。又称“残 留构造”。即岩石经变质后，仍保 留有原岩的构造特征。变余构造是 恢复原岩性质的重要标志；如沉积 岩经变质后常有变余层理构造、变 余泥裂构造、变余波痕构造等。岩 浆岩经变质后，常有变余气孔构造、 变余杏仁构造、变余流纹构造等。
6
变余结构
顾名思义，是变质作用不彻底，留下了 原来岩石的一些面貌而得名。比如沉积 形 成的砂砾岩， 变质后还保留着砾石和砂粒的外形。有 时甚至砾石成分发生了变化， 其轮廓仍然很 清楚。
7
碎裂结构
是岩石在定向应力作用下，发生碎 裂、变形而形成的结构，如碎裂结 构、碎斑结构、糜棱结构等。原岩 的性质、应力的强度、作用的方式 和持续的时间等因素，决定着碎裂 结构的特点。
有时定向构造不明显如热接触变质作用形成的斑点状构造等变成构造变余构造岩石经过变质后仍保留有原岩的构造特征称为变余构造
变质岩的结构与构造
1
变质岩的结构与构造
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
8
交代结构
是指矿物或矿物集合体被另外一种矿物或矿物集合体所取 代形成的一种结构。矿物之间的取代常常引起物质成分的 变化，矿物集合体的取代过程不仅会造成物质成分的改变， 还会引起结构的重新组合。如果交代作用进行得不完全， 就会留下原生矿物的残余；如果交代彻底，被交代的原生 矿物只能留有假象，矿物本身已经完全变成另一种成分了。
矿物岩石课件：变质岩及变质作用PPt
变质作用是地球内动力地质作用的一个类型。 变质岩，是指由变质作用所形成的岩石。
一、变质岩、变质作用的基本概念
正变质岩 是指由岩浆岩变质形成的变质岩。 负变质岩 是指由沉积岩变质形成的变质岩。 复变质岩 是指由变质岩变质形成的变质岩。
变质条件：温度：200-1000℃（与源岩成分有关） 压力：0.1-1.0GPa之间
负变质岩 石灰岩 大理岩
正变质岩 安山岩 变安山岩
二、三大岩类的关系
变质作用与沉积岩形成作用的区别： 1、作用因素的来源不同； 引起变质作用的温度、压力和活动性流体的因素主要来自于地球内部； 沉积岩的形成作用，主要与大气、水、生物等地球外部因素有关。 2、作用发生的深度不同：变质作用发生在地壳的一定深度之下；沉积岩 的形成作用发生在地壳的表层。
变质岩及变质作用
榴辉岩形成机理示意图
榴辉岩
变质岩
石榴子石中的柯石英
陨石坑中可能存有柯石英
变质岩
大理岩中的刚玉晶体
云母片岩中的绿柱石晶体
含铁石英岩
鞍山式ห้องสมุดไป่ตู้矿
一、变质岩、变质作用的基本概念
变质作用，是指组成地壳的岩石，无论是岩浆岩、沉积岩或变质岩，由于 地质条件发生变化，而使其物质成分、结构和构造发生改变，变成新的岩石 的作用。
岩石循环
谢谢观看
矿物岩石
变质岩及变质作用
目录
CONTENTS
1 变质岩、变质作用的基本概念 2 三大岩类的关系
变质岩及变质作用
分布:占地壳总体积的27.4%;主体在中、下地壳,地表较少。 大别山超高压变质矿物的发现，改写了经典板块构造理论。 研究目的：了解地球深部地质过程（HP的蓝闪石、红帘石，UHP的柯石 英、金刚石);恢复原岩;阐明变质作用机制和过程;寻找矿产资源(“玉自变质 来”；各种名贵宝石，原料均来自变质岩。多数金属矿产，都经历过变质， 变质使矿变富变大。前寒武纪含铁石英岩型铁矿占世界铁储量70%, 我国的 鞍山式铁矿属此类型。
一、变质岩、变质作用的基本概念
正变质岩 是指由岩浆岩变质形成的变质岩。 负变质岩 是指由沉积岩变质形成的变质岩。 复变质岩 是指由变质岩变质形成的变质岩。
变质条件：温度：200-1000℃（与源岩成分有关） 压力：0.1-1.0GPa之间
负变质岩 石灰岩 大理岩
正变质岩 安山岩 变安山岩
二、三大岩类的关系
变质作用与沉积岩形成作用的区别： 1、作用因素的来源不同； 引起变质作用的温度、压力和活动性流体的因素主要来自于地球内部； 沉积岩的形成作用，主要与大气、水、生物等地球外部因素有关。 2、作用发生的深度不同：变质作用发生在地壳的一定深度之下；沉积岩 的形成作用发生在地壳的表层。
变质岩及变质作用
榴辉岩形成机理示意图
榴辉岩
变质岩
石榴子石中的柯石英
陨石坑中可能存有柯石英
变质岩
大理岩中的刚玉晶体
云母片岩中的绿柱石晶体
含铁石英岩
鞍山式ห้องสมุดไป่ตู้矿
一、变质岩、变质作用的基本概念
变质作用，是指组成地壳的岩石，无论是岩浆岩、沉积岩或变质岩，由于 地质条件发生变化，而使其物质成分、结构和构造发生改变，变成新的岩石 的作用。
岩石循环
谢谢观看
矿物岩石
变质岩及变质作用
目录
CONTENTS
1 变质岩、变质作用的基本概念 2 三大岩类的关系
变质岩及变质作用
分布:占地壳总体积的27.4%;主体在中、下地壳,地表较少。 大别山超高压变质矿物的发现，改写了经典板块构造理论。 研究目的：了解地球深部地质过程（HP的蓝闪石、红帘石，UHP的柯石 英、金刚石);恢复原岩;阐明变质作用机制和过程;寻找矿产资源(“玉自变质 来”；各种名贵宝石，原料均来自变质岩。多数金属矿产，都经历过变质， 变质使矿变富变大。前寒武纪含铁石英岩型铁矿占世界铁储量70%, 我国的 鞍山式铁矿属此类型。
伸展构造与变质核杂岩课件
(5)板内伸展区。如云蒙山变质核杂岩 (ZhengYadong et al.,1988,1989; Davis et al.,1988)、 中条山变质核杂岩(傅昭仁,1992)、武功山变质核杂 岩(Faure et al., 1996;舒良树等, 1998; Wang Dezi et al.,2001;楼法生等,2002a)等。
伸展构造
伸展构造是在岩石圈拉伸变薄过程中形成的 构造组合型式。伸展构造与挤压构造是全球 构造中最为醒目的两大构造型式，具有同样 重要的意义，它们在时间和空间上有密切关 系。广义的伸展构造包括地堑和地垒、断陷 盆地、裂谷、拉分盆地等。
研究进展与现状
自70年代末Davis等在北美盆－岭区(Basin and Range province)确立大型伸展构造以来， 造山带伸展构造引起了地质界的极大关注并 形成了一个研究热点。
1. 空间上呈穹隆状或长垣状孤立隆起，通常具有一 翼陡一翼缓的特征；
2. 由深部隆升的中、下地壳古老的中深变质岩组成， 常见晚期的中酸性岩浆侵入体；
3. 核杂岩顶部和周缘为以糜棱岩状岩石为特征的韧 性剪切带，糜棱岩带的顶部被拆离断层切割，使早 期的糜棱岩发生脆性变形；
4. 拆离断层上盘为变形变质较轻的上地壳岩 石，以脆性变形为主；
拆离断层
拆离断层(detachment fault) 最早 由Pierce于1963年提出，当时是指 叠瓦状逆冲断层的底板断层，即滑 脱面。Davis 1980年将其应用于伸 展构造，定义为“结晶变质基底杂 岩与上覆沉积盖层之间的大型低角 度正断层或伸展断层”。即分割变 质核杂岩与上盘岩石的并将这两种 构造层次相差很大的岩石单元叠置 于一起的大规模低角度正断层。
(2)陆—陆碰撞带构造背景。如东阿尔卑斯的中新世 变质核杂岩(Ratschbacher et al.,1991)等。
伸展构造
伸展构造是在岩石圈拉伸变薄过程中形成的 构造组合型式。伸展构造与挤压构造是全球 构造中最为醒目的两大构造型式，具有同样 重要的意义，它们在时间和空间上有密切关 系。广义的伸展构造包括地堑和地垒、断陷 盆地、裂谷、拉分盆地等。
研究进展与现状
自70年代末Davis等在北美盆－岭区(Basin and Range province)确立大型伸展构造以来， 造山带伸展构造引起了地质界的极大关注并 形成了一个研究热点。
1. 空间上呈穹隆状或长垣状孤立隆起，通常具有一 翼陡一翼缓的特征；
2. 由深部隆升的中、下地壳古老的中深变质岩组成， 常见晚期的中酸性岩浆侵入体；
3. 核杂岩顶部和周缘为以糜棱岩状岩石为特征的韧 性剪切带，糜棱岩带的顶部被拆离断层切割，使早 期的糜棱岩发生脆性变形；
4. 拆离断层上盘为变形变质较轻的上地壳岩 石，以脆性变形为主；
拆离断层
拆离断层(detachment fault) 最早 由Pierce于1963年提出，当时是指 叠瓦状逆冲断层的底板断层，即滑 脱面。Davis 1980年将其应用于伸 展构造，定义为“结晶变质基底杂 岩与上覆沉积盖层之间的大型低角 度正断层或伸展断层”。即分割变 质核杂岩与上盘岩石的并将这两种 构造层次相差很大的岩石单元叠置 于一起的大规模低角度正断层。
(2)陆—陆碰撞带构造背景。如东阿尔卑斯的中新世 变质核杂岩(Ratschbacher et al.,1991)等。
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 交代变质岩类
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
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
第五节变质岩PPT课件
次生石英岩是一种变质岩石。它的主 要矿物成分是石英，约占70-75％，还 含有绢云母和富铝矿物明矾石、高岭石、 红柱石、叶蜡石和水铝石等。呈红灰、 暗灰或绿灰等色，隐晶质，至密块状， 硬度比较大。次生石英岩多半由火山岩 受到火山喷出的含硫蒸气或热液的影响， 使原来岩石中的矿物转变成石英和富铝 矿物而成的。
矿物 名称
石英
形状 块状
颜色 白色
正长石 柱状 肉红
斜长石 柱状 灰白
白云母 板状 无色
黑云母 板状 棕黑
硬度 光泽
7
油脂光
泽
6
玻璃
6
玻璃
2
玻璃
2
珍珠
相对 密度
2.65
2.542.57
2.612.75
2.763.10
3.023.12
解理 无
两组 两组 极完全解理 极完全解理
斜 长 石
矿物 名称
•区域变质作用
高温、高压和化学活泼性流体的共同作 用，在大范围深埋地下的岩石受到变质
作用
三、变质岩的矿物成分
特征矿物
特征矿物
特征矿物
特征矿物
阳起石
特征矿物
特征矿物 石墨
特征矿物 绢云母
四、变质岩的结构
•变晶结构 •变余结构 •压碎结构 （一）变晶结构
岩石在固体状态经重结晶作用形成
变质岩的变晶结构
颜色 白色
正长石 柱状 肉红
斜长石 柱状 灰白
白云母 板状 无色
黑云母 板状 棕黑
硬度 光泽
7
油脂光
泽
6
玻璃
6
玻璃
2
玻璃
2
珍珠
相对 密度
2.65
矿物 名称
石英
形状 块状
颜色 白色
正长石 柱状 肉红
斜长石 柱状 灰白
白云母 板状 无色
黑云母 板状 棕黑
硬度 光泽
7
油脂光
泽
6
玻璃
6
玻璃
2
玻璃
2
珍珠
相对 密度
2.65
2.542.57
2.612.75
2.763.10
3.023.12
解理 无
两组 两组 极完全解理 极完全解理
斜 长 石
矿物 名称
•区域变质作用
高温、高压和化学活泼性流体的共同作 用，在大范围深埋地下的岩石受到变质
作用
三、变质岩的矿物成分
特征矿物
特征矿物
特征矿物
特征矿物
阳起石
特征矿物
特征矿物 石墨
特征矿物 绢云母
四、变质岩的结构
•变晶结构 •变余结构 •压碎结构 （一）变晶结构
岩石在固体状态经重结晶作用形成
变质岩的变晶结构
颜色 白色
正长石 柱状 肉红
斜长石 柱状 灰白
白云母 板状 无色
黑云母 板状 棕黑
硬度 光泽
7
油脂光
泽
6
玻璃
6
玻璃
2
玻璃
2
珍珠
相对 密度
2.65
变质岩的一些课件(高等教学)
变质温度:150°C-900°C 。低于150°C为常 温，属于固结成岩作用；高于900°C则地壳岩 石熔化，属于岩浆作用
温 度 非晶体→结晶体;结晶体→重结晶; 的 作 物质与结构重组，一种矿物→另一种矿物 用
行业学习
6
变质温度四来源：
地热增温：3°C/100m 岩浆热： 构造运动热： 放射热：
2.压力
静压力(垂或侧):由上覆岩石重量引起，随深度增
加而增加。
作用：使矿物中原子、离子、分子间的距离缩小，
形成密度大、体积小的新矿物。
行业学习
7
流体压力:封闭系统的流体压力等于上覆岩石的静压值； 开放系统的流体压力等于流体本身的重量. 作用：流体的成分及压力的大小控制化学反映进程。
定向压力：作用于地壳岩石的侧向压力，具有 方向性，且两侧的方向相反。 作用：导致岩石结构、构造发生变化
1.变晶结构：原岩发生重结晶或交代作用而形成 新矿物的结构。是变质岩中最常见的结构。根据 变晶矿物的粒度、形状和相互关系等特点可进一 步划分 。
等粒变晶结构 不等粒变晶结构 斑状变晶结构
行业学习
17
变余结构：由于变质结晶作用不彻底，原岩的矿 物成分和结构构造特征可能部分地保留下来，形 成残余结构。变余结构的命名只要在原岩结构名 称上加上“变余”二字便可.
行业学习
18
2、变质岩的构造：是指岩石组分在空间 上的排列和分布所反映的岩石构成方式 ，着重于矿物集合体的空间分布特征。 按其成因可划分为两类
1、变余构造 构 造
2、变成构造
行业学习
19
变余构造:岩石经变质后，仍保持原岩的构造特 征。
由岩浆岩形成的变质岩中常见的变余构造有： 变余气孔构造，变余杏仁构造，变余流纹构造 等。
温 度 非晶体→结晶体;结晶体→重结晶; 的 作 物质与结构重组，一种矿物→另一种矿物 用
行业学习
6
变质温度四来源：
地热增温：3°C/100m 岩浆热： 构造运动热： 放射热：
2.压力
静压力(垂或侧):由上覆岩石重量引起，随深度增
加而增加。
作用：使矿物中原子、离子、分子间的距离缩小，
形成密度大、体积小的新矿物。
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7
流体压力:封闭系统的流体压力等于上覆岩石的静压值； 开放系统的流体压力等于流体本身的重量. 作用：流体的成分及压力的大小控制化学反映进程。
定向压力：作用于地壳岩石的侧向压力，具有 方向性，且两侧的方向相反。 作用：导致岩石结构、构造发生变化
1.变晶结构：原岩发生重结晶或交代作用而形成 新矿物的结构。是变质岩中最常见的结构。根据 变晶矿物的粒度、形状和相互关系等特点可进一 步划分 。
等粒变晶结构 不等粒变晶结构 斑状变晶结构
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17
变余结构：由于变质结晶作用不彻底，原岩的矿 物成分和结构构造特征可能部分地保留下来，形 成残余结构。变余结构的命名只要在原岩结构名 称上加上“变余”二字便可.
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18
2、变质岩的构造：是指岩石组分在空间 上的排列和分布所反映的岩石构成方式 ，着重于矿物集合体的空间分布特征。 按其成因可划分为两类
1、变余构造 构 造
2、变成构造
行业学习
19
变余构造:岩石经变质后，仍保持原岩的构造特 征。
由岩浆岩形成的变质岩中常见的变余构造有： 变余气孔构造，变余杏仁构造，变余流纹构造 等。
第五节变质岩PPT课件(2024)
如石墨、云母、石棉等，与变质作用过程中 的温度、压力条件以及原岩成分密切相关。
2024/1/29
25
变质作用对矿产的影响
2024/1/29
矿物的重结晶和新生矿物的形成
变质作用可使原岩中的矿物发生重结晶，形成新的矿物组合，同时也可生成新的矿物，这 些新生矿物往往与矿产的形成密切相关。
元素的迁移和富集
16
动力变质作用
断裂和剪切作用
动力变质作用主要发生在断裂带和剪 切带内，由断裂和剪切应力导致岩石 变质。
局部高温高压
动力变质作用通常伴随局部高温高压 条件，使岩石发生变质。
碎裂和糜棱化
岩石在动力变质作用下发生碎裂、糜 棱化等现象，形成碎裂岩、糜棱岩等 。
2024/1/29
17
接触变质作用
岩浆侵入
01 02
片理构造
变质岩中常见的一种构造类型，表现为岩石中矿物颗粒或碎块呈定向排 列，形成平行的片状或层状构造。片理构造反映了变质作用过程中的应 力方向和变形程度。
块状构造
变质岩中矿物颗粒或碎块无定向排列，呈均匀分布的构造类型。块状构 造的岩石通常具有较高的强度和稳定性。
2024/1/29
03
流纹构造
矿物成分和变质程度。
结构构造
观察变质岩的结构构造，如片 理、片麻理、板状构造等，有 助于判断其变质类型和程度。
矿物成分
识别变质岩中的矿物成分，特 别是特征变质矿物，如石榴子
石、绿泥石、滑石等。
岩石组合
观察变质岩与其他岩石的组合 关系，分析其成因和变质环境
。
2024/1/29
21
室内鉴定与命名
薄片鉴定
角闪石（Amphibole）
普通地质学-变质作用与变质岩PPT课件
用
类
深变质带
型
（高级变质）
及温度、静压力很 高定来自压力不一 定很强重结晶极为完好
片麻岩、麻粒 岩、榴辉岩
代
表
岩
石
区域变质作用常与强烈的构造运动有关;与一定区域范围内的构造变形 岩浆活动等同
区 域
时出现; 因此在同一个区域变质岩发育的地区，常常可以出现变质程度不同的岩石呈
变 质
明显的条带状分布称为区域变质带。
成分的原岩（石英砂岩、 硅质岩）经变质作用重结 晶形成。石英含量>85%
16 3
2 接触交代变质作用
除温度以外;来自岩浆的挥发性物质气水热液与围岩发生交代作用，使岩石发生复 杂的化学变化，并产生新的矿物; 最典型的代表是酸性岩浆与碳酸盐岩石接触交 代形成矽卡岩，并且常形成矽卡岩矿床。
变
矽卡岩
质
作 用
16 4
主要矿床有：区域受变质铁
矿床；区域受变质磷矿床；
变
区域变成石墨矿床; 如：鞍
质
山沉积变质铁矿床 新海连市
矿
沉积变质磷矿床。
床
三 混合岩化矿床
在混合岩化过程中;由于广泛而强烈的热液交代作用，交代重结晶作用，使成矿物质 产生迁移和富集，形成的矿床; 主要矿产有铁 铜、铀、稀土元素等金属矿产及硼、白云母、磷灰石、刚玉、石墨等非 金属矿产;
16 3
变
断层角砾岩构造角砾岩
质 作
原岩破碎成角砾;角砾大小不等，具棱角，岩性与
用
断层两侧岩石相同，并被成分相同的微细碎屑及
类
型
地下水中的物质所胶结;
及
代
表
岩
石
动
力
糜棱岩
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2.中条山胡篦型铜矿的构造控制
2.1.是沉积层控还是构造控制？ 1）构造置换的识别：层理还是片理？
微细的水平层理还是片理？细脉浸染状马 尾丝状矿石的成因（沉积层理还是糜棱 面理）？ 2）剥离断层的识别
大理岩中片理对层理的断层，褶皱 的剥离断层系；
岩性条件含矿岩 系与遮挡层。
二、实例分析
1.幕阜山变质核杂岩对湖南桃林铅锌矿的 构造控制
变质核：晚元古界冷家溪板岩和燕山晚期 二长花岗岩，
剪切带：花岗岩质糜棱岩和绢云或绢云片 岩绿泥石
盖层：K－E红砂岩
矿体沿剥离断层分布
矿化类型：角砾状－网脉状－浸染状 成矿的遮挡层：断层泥或碎粉岩
成矿物质来源：绢云绿泥片岩中的Pb、 Zn、Cu和原岩的比为0.18、0.15、0.08。 糜棱岩/花岗岩为0.75、0.76、0.90。 含矿热液：据氧同位素为大气水和变质 水的混合
/或表壳岩层。
(一) 构造部位：北美西部被动陆缘，东为 Cordilleran前陆褶皱冲断带，西为Nevada 岩基带，相当于腹陆（hinterland）带
（二） Cordilleran 变质核杂岩的基本
特征 1. Coney（1980）具双层结构特征：通常是不
均一的老的变质岩－侵入岩基底，具缓倾面理 和线理的糜棱的和片麻状的组构；其上为不变 质的盖层，以变薄和被许多近水平的新盖于老 的断层切成薄片为特征；其间为滑脱带或陡的 变质梯度带，常具角砾岩化，并指示向下的滑 动。
上壳的脆性伸展方向、剥离断层的滑动 方向及下盘糜棱岩的剪切方向通常在运 动学上具一致性，反映了统一的运动方 式。
Cordilleran变质核杂岩的形成时代为早－ 中第三纪（55～15Ma）
4. Davis 和郑亚东等（2002）提出了伸展变质 核杂岩的三个基本特征。其关键的一点是：认 为它们是地壳深部（≥10～15km）中、下地壳 的物质，因伸展作用而沿大型低角度拆离断层
异常地热梯度在变质核杂岩形 成中的作用： 对糜棱岩的形成深度的影响 同构造岩浆作用 热隆作用
变质核杂岩与岩浆核杂岩 扬子西缘变质核杂岩带
第二节 变质核杂岩与成矿作用
一、构造演化与成矿作用的关系 1.矿源： 核部通常为太古宙结晶岩系(如
小秦岭的太华群的Au）；幔源的基性岩 墙或岩席（如中条山的Cu,Au） 2.热源：高地热梯度和核部同构造中酸性 侵入活动
核部由中、下地壳的中、深变质岩组成， 常有晚期同构造的中酸性岩体侵入。
核部杂岩顶部为一个以糜棱岩类岩石为特 征的缓倾剪切带。
糜棱岩顶部被大型低角度正断层所切削， 使糜棱岩成绿泥石化、赤铁矿化碎裂岩类。 这一基底剥离断层分开了脆性变形的上壳 岩和曾受韧性剪切的内壳岩。
上盘以不变质的显生宙岩层为主，发育 多世代的不同类型的正断层，反映水平 伸展下的脆性变形。
1. 在核杂岩周围介于基底剥离断层和以 脆性断裂为特征的盖层之间，存在一个 通常是浅变质的层状岩系，受到强烈的 近水平剪切所引起的韧性非共轴流变的 中间层。使得剥离断层代表了分开不同 变形相的滑脱面。
伸展构造的三层结构模式
2. 可以有多期的剥离断层和逆冲断层的 交替，形成一个多期变形的复杂的中间 层，中条山变质核杂岩有五个剥离断层 系，早期的剥离断层可形成同斜褶皱和 逆冲断层。
3.热液系统：下盘基底中的韧性剪切带，形成 网络状韧性剪切带，变质水和岩浆水形成还原 条件下的热液循环系统，淬取了围岩中的成矿 元素并使其沿剪切带迁移
上盘高角度正断层系和脆性破裂体系为地下水的深 循环提供了通道，异常的地热梯度为流体循环提 供了热能，形成一个与大气降水体系相连的氧化 环境下的水热循环系统。
G.A.Davis等，变质核杂岩的定义、类型及其构 造背景，地质通报，2002，4～5：185～192
变质核杂岩是大陆高应变伸展环境中发 育的一套构造和独特岩石单位的组合。 包括三个必要的构造要素：
1. 主拆离断层—大规模位移（几十km）， 低角度正断层
2.下盘：与断层相关的糜棱岩类岩石 3.上盘；含多世代正断层的上地壳基底和
两套热水循环系统在剥离断层附近交汇，形成很好 的氧化/还原带，成为矿质沉淀的地球化学有利地 段。
4.容矿系统：沿剥离断层的正向拆离，下盘糜棱 岩进入脆性变形域，围压降低，岩石碎裂和扩
容，形成低压的张性空间成为矿液的沉淀场所，
表现为大量的角砾状、网脉状和脉状矿石沿剥 离断层分布。
5.递进成矿模式
地壳伸展、地幔上隆、 下盘岩石接近地表， 氧化/还原界面下降 的同步，形成叠加矿 化和矿床及矿点的集 中。
2.3.变形分解作用的识别
辉长岩变为片麻状斜长角闪岩
辉长岩变形分解为绿片岩（中条山）
2.4.矿源层：基性岩席和岩墙（2#矿体） 成矿空间：剥离断层及其褶皱
3.小秦岭变质核杂岩与金矿
（三）变质核杂岩的隆升机制 和岩浆核杂岩
同构造岩浆岩普遍存在于变质核杂岩的 核部。
如何解释变质核杂岩的穹状隆升？ 重力均衡能否使核部杂岩上升出露地表？
爱 琴 海 中 的
一 个 变 质 核 杂 岩
伸展——地壳变薄——均衡作用——地 幔隆升——地表下降——成盆作用 地壳增热——热隆和岩浆上侵——成山
被拉出地表，并造成一大套地壳柱的被切失。
也就是说：以糜棱岩类岩石为代表的核部岩
石作为是深部岩石的标志；在浅表岩石的上盘 中零星出露了代表中、下地壳的岩石；沿大规 模低角度正断层（拆离断层或剥离断层）使相 当多的沉积盖层被切去。
变 质 核 杂 岩 形 成 模 式
二、我国的一些变质核杂岩的特点
2. 从破裂和伸展的上地壳岩石下被拉出来的、 位于大规模缓倾正断层之下的、中或下地壳岩 石组成的地质体。（Lister and Davis,1989)。
变 质 核 杂 岩 模 式 化 立 体 图
3. Cordilleran变质核杂岩基本特征：
在空间上呈穹状或长垣状大型背斜的外貌。 地貌上常为区内的高山。
压，石英塑性变形－－10～15km
地壳的强度剖面：不同岩石的韧－脆性过 渡的深度
2 同构造岩浆作用对形成糜棱 岩深度的影响
周口店的岩浆-热动力构造 云蒙山的岩浆-热动力构造
（二）关于地壳柱的切失
1.是构造切失还是沉积缺失
2。构造切失的多少
是中、下地壳被拉出到表层，还是多层 次的分层剪切。
变质核杂岩构造
metamorphic core complexes
第一节 基本理论
一、Cordilleran变质核杂岩
《 Cordilleran metamorphic core complexes》 （Crittenden，1980）
‘Cordilleran 变质核杂岩是一群由异常 变形的变质岩和侵入岩组成的穹形或拱形 的孤立的隆起，其上为构造滑脱和扩张的 不变质的盖层。’ ( Coney，1980)
北京云蒙山、房山、内蒙亚干、呼和浩 特、山西中条山、湖南幕阜山、河北阜 平、赞皇、辽宁医巫闾山、江西武功山、 四川扬子西缘江浪和丹巴等。
形成时代有：元古代，中生代，第三纪。
扬
子
核 杂 岩 带
克 拉 通 西
缘
变
质
云 蒙 山 变 质 核 杂 岩
房 山 变 质 核 杂 岩 简 图
较老变质核杂岩的一些特点
3.沿基底剥离断层常有同构造岩浆岩的侵 入，形成席状岩体，指示断层的活动时 代。
房
剥 离 断 层 简 图
山 变 质 核 杂
岩
基
底
房山变质核杂岩基底剥离断层综合剖面
房山变质核杂岩基底 剥离断层
三、变质核杂岩几个问题的讨论
（一）关于糜棱岩的形成深度 1. Sibson 提出大断层的双层模式 弹性摩擦区 脆性断裂带 碎裂岩系列 半塑性区 韧性剪切带 糜棱岩系列 脆-韧性过渡的条件：正常地温梯度，挤