变质岩石学:第四章 变质岩的主要类型-动力变质岩类

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(1)具定向构造的 根据构造特征分别定名为: 板岩、千枚岩、片岩、片麻岩,等。
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。

变质岩石学-第四章 变质岩的主要类型-区域变质岩类

变质岩石学-第四章  变质岩的主要类型-区域变质岩类

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
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。
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



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
长石含量 (%)
钾长石 斜长石
岩石名称
表3-7 按长石种类的片麻岩分类
100~75 0~25
75~50 25~50
50~25 50~75
钾长片麻岩
斜长钾长片麻岩 钾长斜长片麻岩 二长片麻岩

变质岩的基本特征和主要类型

变质岩的基本特征和主要类型
7.块状构造:矿物成分、结构均匀分布。
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(%)

岩石学-动力变质岩

岩石学-动力变质岩
动力变质岩
Dynamic Metamorphic Rocks
动力变质岩是以变形作为主要变质机制形成的岩石
通过学习,让同学们了解到: ●动力变质岩基本概念 ●动力变质岩的变形机制和显微构造 ●动力变质岩的结构构造特征 ●动力变质岩的类型和成因
动力变质岩基本概念
动力变质岩是动力变质作用的产物。是原有各种岩石在应力作用下发生不 同程度的破裂、粉碎、或者塑性变形及重结晶所形成的岩石。
晶内塑性滑移与压溶现象比较 (Best,1982;转引自王仁民等,1989) a.原始颗粒;b.晶内塑性滑移;c.压溶, 其中C代表溶解表面,O代表原始颗粒轮廓
动力变质岩的结构构造特征
一、变形结构 1 脆性变形:粒度的划分
0.01mm
0.1mm
0.5mm
碎粉
碎粒
2mm
碎斑
碎块(构造角砾)
结构类型: ●压碎角砾结构:90%以上为碎块; ●碎裂结构:碎基10~50%,其余为碎块; ●碎斑结构:碎基10~50%,其余为碎斑; ●碎粒结构:碎基50~90%,其余为碎粒; ●碎粉结构:碎基>90%。
( 2)变形机制和变形方式:与外界条件特别是深度密切相关。 ( 3)岩石、矿物的变形行为(能干性)决定了动力变质岩石
的多样性。 (4)影响的因素:应力及其强度,原岩,时间,环境,
流体。
格陵兰西南部太古代片麻岩区Graede 峡湾地区有限应变图 (Passchier et al., 1990)
1. 低应变域;2.中应变域;3.高应变域;4.很高应变域
以塑性变形为主,其显著特征是具明显的面理(往往有线理) 构造、糜棱结构或变余糜棱结构。根据基质含量和重结晶强 度分为糜棱岩、千糜岩、变余糜棱岩等类型。

变质岩石学第四章 质岩的主要类型热接触变质岩类

变质岩石学第四章  质岩的主要类型热接触变质岩类
方解石、白云石对温度变化反应较敏感,所以常 可见到它们的热接触变质岩石。
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
+


















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。

矿物学课件:第四章 变质岩的基本特征和类型

矿物学课件:第四章 变质岩的基本特征和类型
(1) 引起重结晶作用,晶粒由小变大;如石灰岩在高温条件下,晶粒变 得比原来粗大而成为大理岩。 (2) 促进原有矿物之间的化学反应,形成新的矿物组合。如泥质岩中的 高岭石在高温下变为红柱石和石英。
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
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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

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。
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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。
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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。
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4.4.3 主要的交代变质岩

动力变质岩

动力变质岩

恢复作用指使变形晶体再回复到其未变形状态的 作用过程。这种作用能够降低因变形作用而储存的应 变能,使晶体趋于稳定状态。其结果是在矿物晶粒中 产生亚颗粒而不形成新颗粒。
亚颗粒一般取低角度界面形式,即相邻亚颗粒间 结晶学方位差不超过12°,在正交偏光镜下表现为受 应变的颗粒被分割为若干个消光位略有不同的有较规 则界限的消光区,而在单偏光镜下却仍然是一个颗粒。
6.构造片岩
是指以粒状矿物为主的岩石在动力变质过程中, 不是以压碎为主,而是以矿物的压扁、拉长为主形成 的岩石。它们与区域变质中的片状岩石极为相似,但 成因上与动力变质有关,产于动力变质带内,与糜棱 岩化岩石紧密伴生,岩石中少部分矿物可具压碎现象。 原岩主要是以角闪 石、石英和方解石、白 云石等为主要组成的几 类岩石,如片状石英岩, 片状长石石英岩,片状 大理岩等。
细角砾岩粒径为1一5mm,
显微角砾岩粒径小于1mm。 如果角砾在变形过程中受到磨
圆则称为构造砾岩。构造砾岩的基 质往往是显著片理化的。如果角砾 在变形过程中被压扁、拉长,大小 比较相近,胶结物主要是原岩的碾 碎物质,称为压扁角砾岩。
2.碎裂岩
以压碎、变形作用为主,它与构造角砾岩 的区别,在于碎裂化程度较高。 在压应力作用下,岩石沿扭裂面破碎,方 向不一的碎裂纹切割岩石而具碎裂结构,碎块 间裂隙中常为磨碎的碎基,含量占 50-90% ,粗 粒的碎斑为 0.5-2mm,具碎斑结构。有时为次生 的铁质、硅质、碳酸盐充填, 岩石中对应力敏感的矿物 显示各种形变和压碎现象 ,如石英的波状消光、 长石双晶弯曲,碎块边缘 碎粒化。
二、主要变形机制 动力变质作用过程主要表现为岩石的变形 过程,其中包括脆性变形和塑性变形。 脆性变形是指由于岩石的内聚力被破坏而 变得不连续,主要表现为破裂(或碎裂); 塑性变形则是指岩石不失去其内聚力,发 生没有总体破裂的永久变形,主要表现为粒内 变形。 变形过程中岩石表现为脆性还是塑性,主要 取决于岩石性质(成分、组构)、变形时的温 度、围压、流体压力、应力作用方式及应变速 率等。

动力变质岩

动力变质岩
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(二)热接触变质岩的分类
热接触变质岩的一般命名原则: 次要矿物+主要矿物+基本名称 岩石的基本名称根据矿物成分、结构、构 造,具体的命名依据是: 1.具变余结构、构造的: 主要的新生矿物+“变质”+原岩名称 2.具变晶结构或变成构造的: 具定向构造的:按定向构造命名,如片岩、 片麻岩等;
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3.不具定向构造的:
重结晶作用和新生矿物的形成:
应力一方面使矿物变碎,甚至成为细粉, 另一方面,这些获得较大表面张力的细粉还 有逐渐变大的趋势,即重结晶作用。伴随变 形而发生的重结晶作用称为动态重结晶;又 称构造重结晶。 当在一定的温度和溶液的参与下,可形 成一些新生矿物,如绢云母、绿泥石、绿帘 石等,这些矿物常定向排列,构成动力变质 岩的带状构造。
到云母片的定向排列和弯曲等。
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糜 棱 岩



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千枚岩
千枚状构造 岩石中的鳞片状矿物呈定向排列,沿定向排列方向可 劈成薄片,具较强的丝绢光泽,断面参差不齐。为千枚岩所特有。
5. 构造片岩
动力变质岩形成后,经过静态重结晶便 可形成构造片岩和构造片麻岩。岩石中矿物 几乎全部重结晶,粒度增大。岩石结构构造 与区域变质的片岩和片麻岩相似,但它们产 于构造带中,与其它动力变质岩相伴生。
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中级变质:原岩的所以组分几乎全部发 生重结晶或变质结晶,因而,原岩特征基 本消失,出现大量的新生矿物,红柱石、 堇青石等特征变质矿物多呈粒度较粗、形 态完好的变斑晶,云母、石英、长石等矿 物粒度较细,呈紧密镶嵌状,构成典型的 角岩结构。代表性岩石类型为:红柱石角 岩、堇青石角岩、黑云母角岩等
长英质岩类的主要矿物是石英、长石, 这些矿物在热变质条件下属较稳定矿物,因 此这类岩石在热接触变质过程中变化不明显。 但碎屑岩中的填隙物较易于变化。

动力变质岩

动力变质岩

Figure 22-2. Schematic cross section through a shear zone, showing the vertical distribution of fault-related rock types, ranging from non-cohesive gouge and breccia near the surface through progressively more cohesive and foliated rocks. Note that the width of the shear zone increases with depth as the shear is distributed over a larger area and becomes more ductile. Circles on the right represent microscopic views or textures. From Passchier and Trouw (1996) Microtectonics. Springer-Verlag. Berlin.
塑性变形机制
直线滑移 双晶 扭折 位错蠕变
态重结晶作用 静态重结晶作用
压溶 颗粒边界滑移
• 直线滑移和双晶滑移的宏观变化(Vernon,1976) a.未变形的;b.直线滑移;c.双晶
• 塑性扭折的几何特征 (Vernon,1976)
• 位错示意图(引自钟增 球、郭宝罗,1991) b为Bergers矢量,它 表示已滑动部分的滑 移方向和距离
恢复作用(recovery)与 动态重结晶作用(dynamic recrystalization)
Figure 23-4 a. Undulose extinction and (b) elongate subgrains in quartz due to dislocation formation and migration Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.

4,变质岩

4,变质岩

变质岩变质作用——在地球内力作用下,使地球已经形成的岩石在固态情况下发生矿物成分和结构构造变化的作用(在地下特定的地质环境中,由于物理,化学条件的改变,使原有岩石基本上在固体状态下发生物质成分与结构,构造变化而形成新岩石的地质作用) 变质岩——由变质作用形成的岩石,即为变质岩。

变质作用的类型:接触变质作用在岩浆岩体边缘和围岩接触带上,由于高温、溶液的影响使岩石发生的变质作用;可分为:热接触变质作用接触交代变质作用动力变质作用在构造运动产生的压力(应力)作用下,使岩石发生破碎的变质作用;分布位置,断层,破裂带气液变质作用具有化学活动性的热水溶液和气体对岩石进行交代,而使岩石发生变质的作用区域变质作用——是大面积发生的区域性的变质作用,是在地壳活动带发生的变质作用混合岩化作用在区域变质作用的基础上,地壳内部热流升高,产生深部岩石部分熔融,熔浆渗透、交代、贯入于变质岩中形成混合岩的作用,是区域变质作用中的高级作用。

其他类型变质作用1. 冲击变质作用——陨石冲击地球,产生高温高压,如石英相变为柯石英和斯石英。

在自然界发现是60年代,由华人科学家赵景德在美国亚利桑那州的陨石坑发现柯石英和斯石英,表明是冲击变质作用的产物。

2. 复变质作用——不同阶段、多次叠加的变质作用变质作用的方式: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。

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。

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。

变质分异作用在变质作用过程中,原来均一的岩石发育出不同矿物集合体,使岩石出现不均一的现象,称为变质分异作用。

变形和碎裂作用1. 变形作用——岩石和矿物所受的应力超过弹性限度时产生塑性变形,即为变形作用。

4-变质岩类型(2)

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

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:

第四章 变质岩

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。

4变质岩

4变质岩
岩石中多数矿物发生破碎或具裂纹,但大体保留 矿物原形,这种结构称为碎裂结构。
花岗闪长岩的碎裂结构
(3) 糜棱结构
微粒因具定向性而表现出似流动的构造
(三)、构造
1是变质岩命名的主要依据 2为恢复原岩提供帮助,如变余层理构造证实原岩为 陆源碎屑岩中的砂页岩 3有助于判别变质作用的类型,如具定向构造且为大 范围分供资料,如片状构造的 岩石具较好的隔水性,但在强度上却较差,尤其在 其片理面产状较陡时易滑移,这不仅会给工程施工 带来困难,重要的是它会引发滑坡、崩塌等地质灾 害。
千枚岩一般按颜色和 可判别的矿物成分进 一步命名,如银灰色 千枚岩等。
a: Slate b: Phyllite
3.片岩
具有片状构造的区域变质岩。
片岩多具显晶质的鳞片粒状变晶结构 基质为鳞片变晶结构的斑状变晶结构 主要由片状矿物、柱状矿物和粒状矿物组成。 若粒状矿物含量<50%,则以主要的片状矿物命名,如 绢云母片岩、二云母片岩、绿泥石片岩 也可以主要的柱状矿物命 名,如角闪石片岩。若粒 状矿物含量>50%,则以 占主导地位的二种矿物命 名,如白云母石英片岩、 角闪石石英片岩。 一般规定片岩中的长石含 石榴白云母片岩 量<25%。
3.交代作用
因流体的运移使固态岩石中的活动性组分与 外界环境产生复杂的物质交换,从而改变原来岩 石总体化学成分的一种变质方式。
KAlSi3O8 + Na+
NaAl3O8 + K+
钾长石
(带入)
钠长石
(带出)
4. 变质分异作用
原来均一的岩石变为矿物排列和聚集不均一的现象
5. 变形作用
弹性变形
塑性变形
(4) 片状构造

变质岩的主要类型

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

变质岩
4.混合岩化:
指原有的区域变质岩体与岩浆状流体相互交代而形成新岩石的作用。
岩浆状流体:原来变质岩体局部熔融产生的酸性岩浆或地壳深部富含K、Na、Si的热夜。
三、变质岩特征
1、矿物成分:
变质岩中的矿物具有继承性,继承了岩浆岩、沉积岩中的部分矿物。
继承矿物
变质岩矿物
变质矿物:区别于另两大岩浆
2、变质岩的结构:
片状构造:片麻状构造:板状构造:千枚状条带状构造:块状构造:
四、变质岩分类
接触变质岩:石英岩、大理岩、角岩
区域变质岩:片麻岩、片岩、千枚岩、板岩
动力变质岩:碎裂岩、糜棱岩
混合岩:混合岩
片麻岩——片麻状构造变晶
区域变片岩——片状构造
质岩千枚岩——千枚状构造
板岩——板状构造变余构造
接触石英岩①变晶结构
变质岩大理岩②③④
角岩⑤⑥块状构造
动力变碎裂岩碎裂结构
质岩糜棱岩糜棱结构
五、变质岩的工程性质
1、接触变质岩:
以致密状为主,质地坚硬,强度高,但围岩接触带上裂隙发育,抗风化能力弱。
大理岩:为致密性块状,是良好的建筑材料。但其硬度小,具有可溶性,易溶于酸。
石英岩:块状构造,质地坚硬,抗风化能力强,溶蚀性弱,可做良好的水工建筑地基。但其性脆,易产生裂隙,后其冲充泥质降低其强度,其自身石英岩中夹薄层板岩,
二、变质作用的类型:
1.接触变质作用:发生在侵入岩与围岩的接触带上,主要由温度和挥发性物质所引起的变质作用。
2.动力变质作用:地壳构造变动时产生的强烈定向压力使发生的变质。特点:沿构造线发生破碎,重结晶形成。
3.区域变质作用:
由温度、压力以及化学活动性流体等多种因素在大范围内发生作用所引起的变质作用,变质程度深。
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4.2.1 概述
动力变质岩虽数量不多,但分布却十分广泛,也 很常见。其空间分布主要与断裂构造带密切相关,常 沿断裂带展布方向呈带状分布,尤其在区域性深大断 裂带中更为常见。
对动力变质岩的研究,可以确定断裂带的存在和 判别断裂带的性质,这对地质调查和找矿、水利设施 和工程建设、储层划分和圈闭、环境的区域稳定性评 价和保护等,都是十分重要的。
左 表 为 动 力 变 质 岩 的 分 类
4.2.2 动力变质岩的分类和命名
动力变质岩的命名首先是按分类表确定基本岩石 名称;然后根据原岩或矿物成分等进一步命名。
构造角砾岩如能恢复原岩,则在基本名称前冠以 原岩名称。如花岗质构造角砾岩,等。也可根据应力 性质命名,如:压性构造角砾岩,等。
碎裂岩类的命名在能恢复原岩,则将原岩名称作 形容词,如:碎裂正长岩、花岗碎裂岩,等。
4.2.1 概述
粒内滑移的宏观变化 a.石英波状消光及裂纹;b.云母的扭折;c.斜长石的变形双晶
4.2.1 概述
岩石和矿物的脆性变形主要表现为碎裂。这是由 于温度低,而应力强度大、应变速率较大、很快超过 了强度极限所致。
脆性变形首先是产生裂纹,继而则破碎。在破碎 的开始阶段,尚保留颗粒外形和原岩总的结构特征, 进而大颗粒碎成小颗粒并发生位移,原岩结构被破坏。
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
4.2 动力变质岩类
4.2.1 概述
动力变质岩 由动力变质作用形成的岩石。 因为动力变质作用常和构造运动有关,且以矿物 的变形、破碎为主,所以动力变质岩又被称为:
碎 裂 花 岗 岩
4.2.3 主要的动力变质岩
未破碎的颗粒
碎斑
花岗碎裂岩
碎基
4.2.3 主要的动力变质岩
3.糜棱岩(mylonite) 是强烈韧性变形作用所形成的岩石。细小的碎粒 处在塑性流变状态下而呈定向排列,形成面理和线理。 岩石外貌致密、坚硬,肉眼下难分辨其颗粒,有时可 见少量凸镜状定向的碎斑。 原岩常为砂岩类、花岗质岩石,故主要矿物成分 是石英和长石,并常被压扁、拉长。碎基中有时残留 有稍大的石英、长石单个晶粒的碎斑,其粒内变形明 显;也可见压力影、云母鱼、带状石英等应力生长矿 物。根据其特征,可判断应力的性质。
广泛分布于浅构造层次的构造破碎带内。其出露 宽度可达数百米,延伸数十至数百千米。
4.2.3 主要的动力变质岩
2.碎裂岩(cataalastite) 原岩在较强的应力作用下,受到挤压破碎而形成。 其粒化作用仅发生在矿物颗粒的边缘,而且以破碎为 主,基本不产生粒内变形,因而颗粒间的相对位移不 大。
碎裂岩中矿物可产生裂缝,机械破碎,晶面、解 理面、双晶面弯曲,云母等片、柱状矿物弯曲、扭折, 石英透镜化及形成碎边,波状消光及变形双晶,等。 这些现象造成矿物颗粒界线模糊不清,光泽变暗。
4.2.2 动力变质岩的分类和命名
表3-3 动力变质岩的分类
变形特点
结构类型
结构特征 碎基含量(%) 新生矿物含量(%)
岩石类型
破碎角砾结构
<15
脆 性 变 形
碎裂结构 碎 裂 的 碎斑结构
碎粒结构
碎粉结构
15~50 50~90
>90
初糜棱结构 糜
15~50
棱 糜棱结构


50~90

超糜棱结构
>90
4.2.1 概述
动力变质作用引起岩石的矿物成分、结构和构造 发生改变。这些变化与应力的性质、强度和作用的时 间长短和岩石本身的性质有关。
由于岩石和矿物力学性质的差异,在应力作用下 可发生韧性变形或脆性变形。
韧性变形可以通过多种机制表现出来,常见的有 矿物的波状消光、粒内滑移(直线和双晶滑移)、扭 折、变形双晶,等。粒内变形也称为显微构造或构造 岩的组构。
4.2.2 动力变质岩的分类和命名
糜棱岩的进一步命名,如能恢复原岩,则将原岩 名称冠于前面;如原岩不易恢复,则可据主要矿物来 命名,如:闪长质糜棱岩、长英质糜棱岩,等。
千糜岩的命名主要根据矿物成分,如:长石绿泥 石绢云母千糜岩。
糜棱千枚岩、片岩及片麻岩类的命名与一般千枚 岩、片岩、片麻岩相似,依据主要根据矿物成分进行, 如:云母石英(糜棱)片岩,等;有时也可相应称为 构造片岩等,如:长英质构造片岩,等。
4.2.3 主要的动力变质岩
碎裂岩中可见少量绢云母、绿泥石、绿帘石、方 解石等新生矿物。岩石一般不发育片理,多为块状、 角砾状、透镜状构造,偶尔也具带状构造。
碎裂岩在断裂带经常
可见,如四川都江堰有碎
裂花岗岩,四川泸定有斜
长角闪质碎裂岩,河北密
云有碎裂片麻岩,山东泰
山有碎裂花岗闪长岩等。
碎裂正长岩
4.2.3 主要的动力变质岩
4.2.3 主要的动力变质岩
1.构造角砾岩(tectonobreccia) 原岩破碎成角砾状,角砾间为破碎细屑充填。属 脆性变形程度较弱的岩石。按应力性质可分为:张性 角砾岩(角砾大小不一,边缘不整齐,排列杂乱,常 有外源碳酸盐质、硅质、铁质等胶结物);压性或压 扭性角砾岩(角砾因挤压磨蚀而有圆化现象,略呈定 向排列,外源胶结物较少)。
构造岩 或 断层岩
提示: 未固结的断层透镜体、角砾和断层泥不 属于 “岩石”的范畴!
4.2.1 概述
动力变质作用主要由应力(Ps)作用引起。 当出现重结晶和变质结晶时,温度(T)也是其 影响因素之一;可有流体相的加入。 应力使岩石、矿物发生强烈错动时会产生较高温 度,或伴有溶液的活动,则温度、溶液的影响明显增 强,促使碎裂的岩石部分或全部重结晶。这在断裂带 的某些应力局部集中地段较为常见。
变 形
变晶糜棱结构 变
50~90
晶 的 糜棱变晶结构
10~50 <10
很少或无
<10 10~50 50~90
>90
构造角砾岩 碎裂××岩
碎裂岩 碎斑岩 碎粒岩 碎粉岩 初糜棱岩 糜棱岩 超糜棱岩 千枚糜棱岩(千糜岩) 糜棱千枚岩 糜棱片岩或片岩、片麻岩
脆性高应 变速率
次显微颗粒或玻璃
假熔岩 (假玄武玻璃)
碎裂作用一般由颗粒的边缘开始,使矿物边缘破 碎成棱角锯齿状,进而发展到中心,直至研磨、粉碎 成粉末状。
4.2.1 概述
韧性变形和脆性变形是可以过渡和转化的。 目前一般认为,在地壳浅处(浅构造层次,通常 在地下<4km),围压较小,温度较低,以脆性变形 为主; 在中-深构造层次(地下>10km)以韧性变形为 主。成深度大于10km~15km。
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