变质岩石学第四章 变质岩的主要类型区域变质岩类
20244变质岩PPT课件
4变质岩PPT课件•变质岩概述•变质岩矿物与结构特征•接触变质岩类及其特征•区域变质岩类及其特征目•混合岩化作用和混合岩类•动力变质岩类及其特征录01变质岩概述变质岩定义与特点定义变质岩是指原有岩石在地壳内部高温、高压和化学活动性流体的作用下，发生矿物成分、结构和构造上的变化后形成的新岩石。
特点具有新的矿物组合和结构构造，常呈片理、片麻理或块状构造，岩石硬度较大，密度较高。
变质作用及类型变质作用指岩石在高温、高压和化学活动性流体作用下发生的变质过程。
变质类型根据变质作用因素和变质程度不同，可分为区域变质作用、接触变质作用、动力变质作用和交代变质作用等类型。
变质岩在地壳中分布与意义分布变质岩在地壳中分布广泛，尤其在造山带和古老地盾区更为集中。
意义变质岩的研究对于了解地壳演化、地质历史和矿产资源分布等具有重要意义。
同时，变质岩也是重要的建筑材料和装饰材料来源。
02变质岩矿物与结构特征常见变质矿物介绍变质岩中最常见的矿物，化学成分为SiO2，常呈粒状、他形粒状集合体。
包括钾长石、斜长石等，是变质岩中的重要矿物成分，常呈板状、柱状。
如黑云母、白云母等，常呈片状、鳞片状，具有良好的解理和绝缘性能。
包括普通角闪石、透闪石等，常呈长柱状、针状，具有较高的硬度和耐磨性。
石英长石云母类矿物角闪石类矿物变余结构变晶结构交代结构碎裂结构变质岩结构构造分析01020304指变质岩中残留的原岩结构，如变余砂状结构、变余斑状结构等。
指变质岩中矿物重新结晶所形成的结构，如粒状变晶结构、鳞片状变晶结构等。
指变质过程中原有矿物被新矿物交代所形成的结构，如交代残余结构、交代假象结构等。
指岩石在变质过程中受到应力作用而发生碎裂所形成的结构。
变质相指变质岩在形成过程中所处的温度、压力等物理化学条件及其对应的矿物组合。
常见的变质相有绿片岩相、角闪岩相、麻粒岩相等。
矿物组合不同变质岩中矿物组合不同，反映了原岩成分和变质作用的差异。
变质带指在一定区域内，由于温度和压力等条件的变化而形成的具有不同变质程度和变质相的变质岩带。
变质岩石学-第四章 变质岩的主要类型-热接触变质岩类-精品文档
4.3.2 热接触变质岩的分类和命名
（2）不具定向构造的 按岩石结构和主要矿物 成分分为：
角岩（hornfels） 具角岩结构或细粒变晶结构， 矿物成分作散布状或其它非定向排列的热变质岩都可 称为角岩。
大理岩（marble） 主要由碳酸盐矿物组成ห้องสมุดไป่ตู้具粒 状变晶结构。
斜长石-普通 角闪石-透辉 石，堇青石直闪石
岩
相
岩石 类型
角岩、片麻岩
角岩、石英岩
大理岩、 钙硅角岩
大理岩、 钙硅角岩
角岩
左 表 为 热 接 触 变 质 岩 的 分 类
4.3.2 热接触变质岩的分类和命名
原岩成分 变质相
泥质岩类
续表3－4 热接触变质岩分类
长英质岩类
碳酸盐岩类
钙质的
镁质的
基性岩类和 镁质岩类
（5）围岩的成分、结构和产状 泥质岩和碳酸盐 岩类岩石易变化，长英质的岩石变化相对较难；原岩 结构细小疏松比结构致密的容易发生变质；围岩的片 理或层理与接触面垂直，通常沿该方向晕圈发育宽度 也较大。
4.3.2 热接触变质岩的分类和命名
原岩成分 变质相
泥质岩类
表3－4 热接触变质岩分类
长英质岩类
碳酸盐岩类
处于同一变质晕圈中的岩石属于 “等物理系列岩 石”，即同相岩。
接触变质圈的宽度，一般认为不超过2000m。由于 围岩性质不同，晕圈的宽度和形状都会改变。即接触 变质晕的发育程度与围岩性质有关。
4.3.1 概述
接触变质圈的发育程度，主要取决于以下五方面 的因素：
（1）岩体的规模大小 规模大、热量多，则晕圈 宽度大。
区域变质岩
1）云母片岩 主要由黑云母、白云母、石英及中酸性 斜长石等组成，片状矿物＞30％，石英>长 石，一般粒状矿物含量较低，可出现特征变 质矿物，如铁铝榴石、堇青石，蓝晶石，红 柱石和十字石等，黑云母片岩，二云母片岩 等 。
黑云母片岩 由黑云母、石英组成，具粒状鳞片变 晶结构，片状构造。单偏光
黑云母片岩 由黑云母、石英组成，具粒状 鳞片变晶结构，片状构造。正交光。
若岩石中出现少量铁铝榴石，十字石 等中级变质矿物，或基质中黑云母较大量 出现，而构造仍为千枚状时，则称为“千 枚状片岩”。
当岩石的重结晶不完全，原岩结构构 造部分保留，或外观具有板状构造特征， 但矿物组合已经见有绢云母，石英、绿泥 石等，可叫千枚状板岩或板状千枚岩。
硬绿泥石千枚岩 硬绿泥石为变斑晶，呈放射 状，基质为石英、钠长石、绢云母等
板岩 中间为板劈理面(缝)，上部为变质粉砂 岩，下部为变质页岩。
板岩 岩石有石英、绢云母、绿泥石和磁铁矿 组成，具变余波状层理。
2、千枚岩类 千枚岩类是粘上质，粉砂质和一部分中基 性火山岩与火山碎屑岩经低级区域变质作用形 成。发育有千枚状构造，在千枚理面上常见丝 绢光泽和微细的小皱纹，镜下表现为细粒鳞片 变晶结构。 千枚岩中典型矿物组合是： 绢云母＋石英＋钠长石十绿泥石， 千枚岩划分和命名时，可根据颜色，所含 特征变质矿物及杂质成分，加列在名称之前， 如银灰色干枚岩。
变粒岩 由黑云母、斜长石、石英和角闪石组成，具细粒等 粒变晶结构，片麻状构造。正交偏光。
6、斜长角闪岩 以角闪石和斜长石为主，角闪石等暗 色矿物含量>50％，石英很少或无，可含少 量其他暗色矿物。常见的如辉石斜长角闪 岩、绿帘斜长角闪岩、黑云斜长角闪岩、 石榴斜长角闪岩等。常具有片麻状构造、 块状构造等。
变质岩
（二）结构构造
1.原岩的粒度：由于细粒具有较大的表面积，所 以粒度越细的岩石越易变质；
2.原岩的孔隙度和裂隙性：孔隙和裂缝越发育， 变质作用越易发生。孔隙和裂缝的发育与否，又 与岩石的粒度，分选，脆性等性质有关。 3.原岩的构造：原岩的一些构造，如层理，节理 等可影响变质流体的活动。
二、物理化学条件
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。
（二）变晶结构： 岩石在固态状态下发生重结晶或变质结晶所形成的结 构。 1．变晶结构的特点 （1）岩石一般为全晶质，自形程度一般不高，呈它形一 半自形，矿物生长生成时期十分接近。 （2）自形程度只反映结晶能力，一般与形成顺序无关， 只与矿物的结晶能力有关。（比重大的矿物结晶能力一 般较大），如榍石、石榴石、电气石、十字石等。石英、 长石、方解石则较小。
3．变质岩的分布 分布广泛，时间跨度大。主要分布于古老的地台区， 地盾区和较晚的构造造山带中。如鞍山群、板溪群、昆 阳群（古老地台），岩浆侵入体周围的热接触变质岩， 动力变质岩（构造造山带）等。 4． 研究意义 （1）重朔研究一个地区的地壳演化规律。 （2）成矿作用：造成物质迁移富集，形成矿产。
（3）与石油地质的联系：作为油气储层可形成油气藏； 沉积岩中常有变质岩屑，研究物源；对油气聚集、迁移、 破坏等有影响。
2．粒间流体压力（Pf）
流体压力的效应： PCO2 , PH2O 影响碳酸盐化， 脱碳酸盐化、水化、脱水化。 当Pf＝Pl：即封闭体系中，（深度大，节理不发育）。 Pf不作为独立变量； Pf＜Pl ：开放体系中（节理发育，流体自由流通） 或岩层含水极少； Pf＞Pl：如岩浆侵入体逸出挥发分； 上述两种情况下，局部Pf≠ Pl ， Pf成为独立变质因素。
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（%）
变质岩岩石学
一、概述
1、几个基本概念
●变质岩：已存在的岩石（源岩）经变质作用改变了成分和/或结构而形 成的岩石称变质岩。
▲正变质岩——由岩浆岩变质而成的岩石 ▲负变质岩——由沉积岩变质而成的岩石
●变质作用：在变质条件下、岩石在基本保持固态时发生的变化过程称 变质作用。它与岩浆作用和成岩作用衔接过渡。
●变质条件：指较高的温度和压力条件，以不超过源岩熔化温度为限。 ▲温度：大致在200—1000℃之间（与源岩成分有关） ▲压力：大致在0.1—1.0GPa之间 1GPa=109Pa=10kbar（10千巴） 1bar≈1个大气压
②新成结晶：指在保持固态和总化学成分不变的情况下（除流体以外）， 有新的矿物晶出。
新成结晶的类型较多，大致可分为： ●无流体（H2O、CO2等）参与（固—固反应） ●有流体（H2O、CO2等）参与
A.低温下矿物组合方解石（Cc）＋石英（Q）稳定 B. 温度超越方解石＋石英＝硅灰石（Wo）＋ CO2↑反应温度时，在粒度增
3、变质作用分类
1）局部变质作用：在局部位置发生，往往只有一个因素起主导作用，变质 岩和未变质的岩石逐渐过渡。又分为：
●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。
构不同。如：
P(GPa)
1.0 Jd+Q
Ab
0.5
Ky
Sil
And
200
500
红柱石（And） Al2SiO5
蓝晶石（Ky）
T (℃)
石英 石墨
夕线石（Sil）
柯石英 超高压条件
变质岩石学第四章 质岩的主要类型热接触变质岩类
纯粹的碳酸盐岩在温度的作用下，主要发生重结 晶形成各种大理岩。含SiO2时，则形成石英大理岩； 含MgO、SiO2、Al2O3、FeO等时，可以形成各种新生 矿物，如：方镁石（易水化成水镁石）、透闪石、符 山石、镁橄榄石、钙铝榴石；高温时可出现硅灰石、 方柱石、透辉石等。根据不同的次要变晶矿物给予岩 石详细命名。
3. 碳酸盐岩类
透闪石
透辉石
透闪石大理岩
透辉石大理岩
3. 碳酸盐岩类
+
条
带
符
状
山
符
石
山
透
石
辉
透
石
辉
石
大
理
岩
3. 碳酸盐岩类
透 闪 石 大 理 岩
透闪石
3. 碳酸盐岩类
当原岩成分显著不纯，以致重结晶后的岩石中方 解石的含量很少，甚至没有，而主要由钙硅酸盐和铝 硅酸盐矿物组成，则称为钙硅酸盐角岩。如透辉石岩、 透闪石岩、绿帘石岩、钙铝榴石符山石岩、方柱石钙 铝榴石岩等。
4.3.3 主要的热接触变质岩
1. 泥质岩类
在较低温度时，非晶质的褐铁矿变成磁铁矿；有 机质变成石墨，还可出现
红柱石、堇青石雏晶。这
些矿物微粒聚集构成斑点
状，因此称之为斑点板岩。
随着温度的升高，红柱石
等呈变斑晶出现，可称为
红柱石板岩，等。
红柱石板岩
1. 泥质岩类
温度继续升高，变质程度进一步加深，岩石全部 重结晶和变质结晶，形成各种角岩，如堇青石黑云母 角岩、红柱石黑云母角岩 等。在高级热接触变质条 件下，重结晶更完善，矿 物组合上也发生变化，白 云母消失，出现矽线石、 正长石、铁铝榴石等，构 成粒度较大的角岩或片岩、 片麻岩。
变质作用及变质岩类型
共同作用形成的一种变质类型。
大多数的岩石学家最初认为，决定岩石变
质程度的温压条件只与岩石的埋深有关， 但实际上在一定的区域范围内温压的变化 是很大的，温压条件虽然与深度成正相关， 但并不能构成直接的联系。因此区域变质 岩石的分类应直接以温压条件为依据。
区域变质作用
变质相
变质相是根据变质岩中特征的矿
动力变质作用
常见结构：
角砾状结构 碎裂结构 碎斑结构 糜棱结构
动力变质岩
动力变质岩一般以结构构造特征作为分类
的主要依据，因为它反映了动力变质的性 质，也在某种程度上反映了变质程度的深 浅，见表5-4 常见的岩石类型 构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩
区域变质作用
区域变质作用是一种大面积的，多种因素
岩，按成因分为热接触变质岩和接触交代
变质岩。
热接触变质岩：根据结构、构、角
岩、大理岩、石英岩等基本类型。
斑点板岩：指泥质岩受到较弱的热接触
变质作用形成的岩石。特征：变质程度、 新生矿物类型、常见结构构造 角岩：是泥质岩经热接触变质作用形成 的。岩石常呈暗灰色至黑色，具角岩结 构或基质为角岩结构的斑状变晶结构， 块状构造。 大理岩 石英岩
混合岩类
混合岩石由混合化作用形成的岩石。其基
本组成物质是由基体和脉体两部分组成。 基体主要是由各种区域变质岩，如片岩、 片麻岩、变粒岩等，颜色较深；脉体则是 由混合岩化作用新形成的流体相结晶部分， 通常为花岗质、长英质、伟晶质、石英脉 等，与基体相比颜色较浅。 混合岩石在区域变质作用的基础上发展起 来的，常与区域变质岩相伴生。
接触交代变质岩——矽卡岩
矽卡岩：是碳酸盐岩经受热接触变质和
气水热液促成交代作用形成的变质岩石。 矽卡岩颜色、结构构造、主要矿物、类 型
矿物学课件：第四章 变质岩的基本特征和类型
热源包括：地热、岩浆热、构造运动产生的摩擦热、地内相变热、放 射性生热
6
3、变质作用的影响因素: P、T、t、活动性流体
第四章 变质岩的基本特征和类型
1
2
3
一、基本概念
1、变质作用与变质岩 • 由地球内力作用促使岩石发生矿物成分和结构构 造变化的作用称为变质作用, 由变质作用形成的岩石 叫变质岩。 • 变质作用一般是在岩石保持固态条件下进行 • 依据原岩的不同，可进一步分为由岩浆岩变来的 正变质岩和由沉积岩变来的副变质岩
(带入成分） 钾长石
钠长石 (带出成分）
（4）变质分异作用：是在变质作用过程中，由于组分扩散 等各种原因使原来均一的岩石发育出不同的矿物集合体而出 现不均一的现象。如角闪岩类岩石中出现以角闪石为主的暗 色条带和以长英质为主的浅色条带。
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Fractured alkali feldspar filled with central quartz and myrmekite during Ca-metasomatism
压力：包括静压力、粒间流体压力和应力。
静压力：由上复岩石荷重所引起的，随岩石所处深 度增加而加大。根据岩石的平均比重计算，每加深1 公里，静压力增加0.28kbar。 静压力加大使岩石空隙减小，变得致密坚硬。在一 定温度下，静压力增大，可生成比重增大、分子体 积减小的矿物。例如红柱石（比重3.1）变为蓝晶石 （比重3.6）。
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静压力（均 向压力）
差异应力 （定向压力）
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变质岩石学第四章 变质岩的主要类型交变质岩类PPT课件
4.4.1 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。
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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
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。
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
第一章：1.变质岩:在地壳发展演化过程中，已存在的各种岩石，由于地壳构造运动、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。
这一使岩石发生变化的地质过程就总称变质作用。
2.变质作用：在地壳形成和演化过程中，由于地球内力的变化，使已存的地壳岩石，在基本保持固态的条件下，从原岩的化学成分、矿物组成和结构构造等方面进行了调整，在特殊情况下，还可产生重熔或重溶，形成部分流体相的各种作用的总和。
3.变质作用的影响因素[1]温度：温度是体系的热状态的直接标志。
热状态的改变是导致变质作用发生的最重要的因素之一。
温度范围：150℃-250 ℃～ 650℃-1100 ℃指示矿物：浊沸石、蓝闪石、硬柱石、叶腊石诱发热状态改变的原因：（1）地热增温（2）上地幔热流的运动（3）岩浆活动带来的热能（4）摩擦作用产生的热能（5）放射性元素衰变释放热能的积累[2]压力:1.静压力：定向压力（1）负荷压力（2）流体压力2.应力：侧向压力（1）可更新应力（2）不可更新应力。
主要有：挠曲应力、薄膜应力、热应力。
[3]具化学活动性流体:1).流体相组成： H2O，CO2，K，Na，Si，Mg，O2,A1，Fe，C1，F，S，CH3， CH42).流体相存在状态:(1)低温-气态或液态(2)超临界状态-高密度气体3).流体相来源:(1)岩浆活动(2)变质作用提供的流体(3)板块俯冲带入的海水(4)未变质的原岩中会保存流体[4]时间:(1)变质作用发生的地质时代(2)变质作用发生到终止所经历的时间4.变质作用的作用方式影响因素：(1)原岩成分和结构的控制(碳酸盐类岩石,硅质岩,砂岩和粉砂岩)(2)外界因素-温度、压力、活动性流体（1）.重结晶作用特征：粒度不断加大，相对大小均匀化，颗粒外形变得规则。
（2）.变质结晶作用概念：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，新矿物相的形成过程，与此同时必有相应的原有矿物趋于消失。
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：
区域变质岩
48
肠 状 混 合 岩
49
4.阴影状混合岩（雾迷状混合岩、云
染岩） 岩石遭受强烈混合岩化，脉体数量 远远超过了基体，基体几乎全部消失，仅在 花岗质或花岗闪长质当中，隐约可见暗色矿 物集中的斑点、条片或团块不均匀分布，它 们与脉体之间无明显界线，远看似云雾状。 但有时可分辨出原岩构造轮廓。是一种向混 合花岗岩过渡的岩石类型。
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3.变质分异作用
在混合岩化作用过程中，长英质易熔 组分的局部富集就是一种变质分异作用。 浅色体与暗色残留矿物发生分离，即短距
离的组分迁移。
39
4.交代作用
由于粒间溶液和裂隙溶液在变质岩中以 渗透或扩散方式运动，可以将Si、Na、K等 带入岩石，同时将Fe、Mg、Ca、Al、Ti、P、 Mn等元素带出并相对富集，使岩石中部分发 生改变成为“脉体”，部分交代残余为基体， 总体构成混合岩。
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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。
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混合岩化的最终结果是形成(混合)花岗岩。
2.常见结构
混合岩中常发育一些特征的结构现象， 主要是交代结构。其常见类型有： 1.交代蚕食结构
3.交代岛屿结构
2.交代港湾结构
4.交代反应边结构
5.交代净边结构
6.交代蠕英结构
7.交代条纹与反条纹结构
第四章 变质岩
如石灰岩经变质作用变为大理岩。一般说来，原岩成 分越简单，粒度越细，越容易发生重结晶作用；重结晶作 用过程中，没有物质的带入和带出，因此，岩石总的化学 成分不变。
温度和压力的升高促进重结晶作用的进行，以H2O、 CO2为主的粒间流体的存在结晶作用的必要条件。
精选2021版课件
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（2）变质结晶作用：
粒状变晶结构(花岗变晶结构)：变晶矿物颗粒 近等轴状，穰嵌紧密，不具方向性。
鳞片变晶结构：多由云母、绿泥石等片状矿物 组成，常具定向排列形成片理，也有不具定向排列 的。
纤维变晶结构：多由纤维状、针状、长柱状矿 物组成。
2.变质岩的结构ห้องสมุดไป่ตู้构造
变质岩的变晶结构 火成岩的结晶结构
2.变质岩的结构和构造
1、温度的影响
1) Minerals convert to new high temperature minerals
2) 温度促使高温矿物形成
2) Fluids are released
3) 孔隙流体释放出来
4)
Example: clay =
mica +H2O
3) Crystals grow larger
- Speed up reaction rates – catalyst（催化剂） - Deposit or remove certain elements,
can lead to formation of ore deposits copper, silver, gold, etc.（可以形成矿床）
片状构造：是岩石中大量片状、柱状、粒状矿 物呈定向排列而成，矿物颗粒肉眼即可分辨。矿物 平行排列的面，称为片理面。片状构造是变质岩最 常见、最典型的构造。
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。
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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
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
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
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：
基性岩类
镁质岩类
葡 萄 石 － 绿 纤 石
变 质 硬 砂 岩 相
绿纤石-葡萄石-绿泥石-钠长石-石英， 绿泥石-绿纤石-葡萄石-绿帘石-钠长石石英
绿 片 岩 相
白云硬石泥云长云母绿英石母石（母-泥）--石石石-，石-黑英榴英绿白-云子泥-白钠云母石石云长母或-母-黑钠石-黑绿-，石帘石帘（母英石英石－）（－－白－－钠钠云微白长长母斜云石石±长母－－石黑）绿绿云，方英-解绿解，石帘方石-石透解-白-闪石石云石-英透石，闪-石方石
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
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-
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
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
4.2 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；
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。
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。
钠长石-绿泥石-绿帘 石-方解石（-黑硬绿泥 石），钠长石-阳起石绿泥石-绿帘石（-石英 -黑云母）
滑石-阳起石， 蛇纹石（-滑 石），阳起石绿泥石，滑石绿泥石
蓝 片 岩 相
白云母-绿泥石-石 英（蓝闪石），蓝
闪石-绿帘石-白云 母，镁铝榴石-绿帘 石-白云母
石英-硬玉-硬柱石蓝闪石，石英-白云 母-黑硬绿泥石-蓝 闪石
大陆壳
4.1 概述
区域变质岩常大面积分布，不同变质程度的区域变质 岩在空间上常作带状分布。每一个带内的岩石，在矿物成 分及矿物共生组合、结构、构造上都有一定的稳定性。
区域变质岩是最常见的一类变质岩，从太古宙早期到 新生代都有出现。前寒武纪结晶基底主要由区域变质岩和 混合岩。我国华北地块和塔里木地块，他们构成了中国大 陆的古老核心。
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