变质岩石学PPT课件

2. 变晶系
变晶结构中矿物自形程度的不同，取决于矿物在 固态条件下的结晶势。结晶势是指矿物形成自形晶的 潜在趋势，Eskola称之为“成面能” 。“成面能”是 一种物理性质，随不同矿物而有变化。
▪ 贝克（F. Becke）曾经提出区域变质岩中的矿物可以 按照其在固态生长条件下结晶成完好晶面的能力排列 出经验性的顺序，称为变晶系。泥质和长英质变质岩 石的变晶系为(自形→他形)：榍石、金红石、赤铁矿、 钛铁矿、磁铁矿、石榴子石、电气石、十字石、蓝晶 石、夕线石、硬绿泥石、钠长石、白云母、黑云母、 绿泥石、石英、堇青石、正长石、微斜长石。
第四章 变质岩的结构构造
第一节 变质岩结构、构造的概念
▪ 变质岩的结构是指变质岩石中矿物的自形程度、形状、 粒度以及晶体之间的相互关系等。
▪ 变质岩的构造是指组成岩石的矿物或矿物集合体的空 间分布和排列方式等特征。
变质岩的结构、构造习惯上也统称为组构。
结构和构造彼此有着密切的成因联系，虽然在大多数 情况下人们可以明确地区分结构和构造，但有时候两 者是难以被明确区分的。
沉积岩的结构主要反映沉积物被搬运和沉积时的水动 力条件；岩浆岩的结构主要反映岩浆演化过程中岩浆 冷凝、结晶的热力学条件及矿物结晶的某种顺序。而 在变质岩的形成过程中，所有矿物晶粒基本上是在固 态条件下同时生长的。因此，在观察和描述变质岩的 结构时一定要注意变质矿物是在固态条件下基本同时 生长的这一特点。
第二节 变质岩的结构
一、变质岩结构的基本类型
▪变余结构 ▪变晶结构 ▪交代结构 ▪变形结构
（一）变余结构
在变质作用过程中，由于变形和重结晶作用不强烈， 原岩的矿物成分和结构特征没有得到彻底改造，使原 岩的结构特征部分地被保留下来，形成变余结构，也 称残留结构。
变余结构的特点
一般规律
1.Hale Waihona Puke Baidu变质沉积岩中的变余结构
变晶结构是重结晶和变质结晶的产物，它与岩浆 岩中的结晶质结构有些相似（全晶质）。然而由于变 质过程中的重结晶和变质结晶基本上是在固态条件下 进行的，而且在同一次变质作用过程中各种矿物几乎 是同时生长和发育的，因此它们又有许多不同之处：
同一世代的变晶矿物没有明显的结晶顺序。晶体自形 程度的差别取决于结晶势，不象岩浆岩中那样矿物的 自形程度随结晶顺序依次变化。而且一般变质矿物颗 粒排列紧密，彼此镶嵌或相互包裹。
旋转结构 变斑晶内的包裹物作S型或其他旋转式排列， 称旋转结构（或雪球状构造）。
从残缕结构和旋转结构中包裹物的排列情况可以 推断变晶生长（变质）与变形的关系。
②交生结构 岩石中两种以上矿物相互穿插，结 果甲、乙两种矿物彼此分割组成两部分镶嵌晶体，它 们分别有各自的消光位。
（三）反应结构
▪ 变质反应或交代反应不彻底、未达到平衡时，反应物 与生成物共存，结构上则可反映出它们之间的反应关 系，这类结构称为反应结构或不平衡结构。
3. 变晶结构的类型
变晶结构的基本要素是：变质矿物的自形程度、 粒度大小（相对大小、绝对大小）、晶习和形状以及 颗粒间的相互关系。按照这些结构要素可划分出若干 不同的变晶结构类型。
（1）按变晶的自形程度划分
▪ 全自形变晶结构 ▪ 半自形变晶结构 ▪ 他形变晶结构
（2）按变晶矿物的粒度大小划分
按变晶粒度的绝对大小可分为：
变质碎屑岩类： 变余砾状结构 变余砂状结构 可根据碎屑物的大小进一步细分，
如变余粗砂结构、变余粉砂结构等 。 变质泥质岩类：
变余泥质结构。
2. 变质岩浆岩中的变余结构
变余花岗结构 变余斑状结构 变余辉绿结构 变余交织结构
3. 变质火山碎屑岩中的变余结构
变余火山碎屑结构
（二）变晶结构
1. 变晶结构的一般特点
残留包裹物结构 变质过程中反应未达到平衡，某些组 分残留在新生成的变晶矿物之中，构成残留包裹物结 构。
包含嵌晶变晶结构 包体矿物大小不等，不规则镶嵌在 变斑晶中。
筛状变晶结构 变斑晶中包体矿物含量很多，看上去似 有许多筛孔一样，故称筛状变晶结构。
残缕结构 变斑晶中的矿物包裹体呈定向排列。这种排 列可能代表了先于变斑晶存在的片理或原岩层理，具 有重要的鉴定意义。
▪ 不等粒变晶结构 主要变质矿物的粒度不等，但粒度变 化基本上是连续的。
▪ 斑状变晶结构 主要变质矿物粒度不等，且变化不连续， 在大量较细粒矿物集合体（基质）中分布有粒度特别 粗大的斑状晶体（变斑晶），基质和变斑晶粒度相差 悬殊。在斑状变晶结构中，基质可以是各种结构，变 斑晶中也可发育其他结构类型。
本章中对结构、构造的研究，主要涉及肉眼和显微尺 度，即在野外露头、手标本和薄片尺度用肉眼或借助 放大镜、显微镜进行观察研究，一般不涉及超显微尺 度的结构研究（如晶格变形产生的位错等），也不包 括反映岩石中矿物分布优选方位的“显微构造”，这
方面的研究内容、研究方法将在有关后续课程中介绍
（如岩组学或称构造岩石学）。
（3）按矿物的结晶习性和形态划分
根据岩石中主要矿物的形态可将变晶结构划分为 三种基本类型。 ▪ 鳞片变晶结构 ▪ 纤状变晶结构 ▪ 粒状变晶结构 也称花岗变晶结构。
（4）按矿物颗粒间的相互关系（包裹和 交生关系）划分
①包含变晶结构（亦称变嵌晶结构） 特点是变 斑晶内常含有大量的基质矿物包裹体。这种变斑晶称 主晶或寄主晶，其中的细小矿物包裹体通称客晶。
粗粒变晶结构 中粒变晶结构 细粒变晶结构 微粒变晶结构
粒度＞2mm 粒度1～2mm 粒度0.1～1mm 粒度＜0.1mm
这种粒度等级的划分只有当组成岩石的矿物的 粒度相差不多（同处于某一粒级范围）时才有意义。
根据变晶粒度的相对大小可分为：
▪ 等粒变晶结构 主要变质矿物的粒度大致相近。石英岩、 大理岩、变粒岩中常具此种结构。接触变质岩的“角 岩结构”也属此类。
❖ 变斑晶的形成一般与基质矿物同时或稍晚。所以变斑 晶中常含有大量的基质矿物包裹体，与岩浆岩中斑晶 形成较早的情况相反。
除变斑晶外，其他变晶矿物的自形程度都较差。多为 他形或半自形，全自形晶少见。
柱状、片状及放射状矿物比较发育，柱状、片状矿物 的延展性比岩浆岩中的大，且多为定向排列。浅色矿 物多具优选方位，发育波状消光、双晶弯曲等变形现 象，这与变质作用中或变质之后应力的作用有关。