第6讲接触变质岩

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透辉石钙铝榴石角岩等钙硅角岩产于接触晕圈中 含CaO较高,常由钙铝榴石、透辉石、透闪石等组成。
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
变质基性岩
出现典型的斜长石+角闪石组合,形成斜长石角 闪石角岩。岩石中可有少量黑云母及透辉石。斜长 石为更长石至中长石。角闪石取代了阳起石,温度 较低时呈淡绿色,常呈纤维状集合体,温度较高时 带棕褐-棕红色,晶粒较大。代表的矿物组合为:
红柱石-黑云母带:典型矿物组合 红柱石+硬绿泥石+绢云母+(石英)-泥质岩 硬绿泥石+绿泥石+黑云母+(石英)-富铁泥质岩
十字石-铁铝榴石带:常见组合 红柱石+石榴石+黑云母+绢云母+石英-泥质岩 红柱石+十字石+黑云母+白云母+石英-富铁泥质岩 十字石+石榴石+黑云母+白云母+石英-富铁泥质岩
成分特征
成分特征
1. 概述
接触变质晕
在接触变质作用中,温度是主要影响因素。与 岩浆岩体靠近的围岩所达到的温度较高,离岩浆岩 体愈远,温度愈低。因而从近到远常依次出现变质 程度不同,具不同矿物共生组合的岩石,它们以岩 体为中心成环带状分布,形成接触变质晕。
成分特征
1. 概述
美国蒙塔纳州的一个花岗岩株周围的接触变质晕从外 围正常的硅质白云岩到花岗岩体,依次出现:
变质岩
Metamorphic Rock
第六章 接触变质岩
授课内容
概述 接触变质岩的分类命名 接触变质相及主要接触变质岩
成分特征
1. 概述
接触变质作用 接触变质作用由是岩浆体提供热,使岩浆岩体周围
接触带上岩石的成分、结构、构造发生变化的现象,又 称热变质作用。
接触变质作用以温度较高和压力较低为特点。地热 梯度>60℃/km,温度范围大致为300-800℃;压力 为百分之几GPa至0.3GPa。多发生于地壳较浅部。
接触-热变质属于很低P/T变质,形成深度浅,因
而矿物成分上以红柱石、堇青石、硅灰石等低压 矿物为特征。
成分特征
1. 概述
由于导致接触-热变质的热和流体来自侵入体,因
而接触变质晕中出现自侵入体接触带向外程度逐
渐降低的变质分带,围绕侵入体呈同心圈状分布。
发育完整的接触变质相:
钠长-绿帘角岩相(AEH)
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
接触变质相属低压相系,其地热梯度最高,大于 60℃/km。按变质温度,将其划分为4个变质相:
1.钠长绿帘角岩相:一般分布于接触变质晕外侧, 温度范围约350-400 ℃。
2.普通角闪岩相:通常占据接触变质晕的主体, 离岩体较近。温度范围约400-650 ℃。
3.辉石角岩相:分布于接触变质晕紧靠岩体部分, 温度范围约650-800℃。
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
变质基性岩
原岩为基性、中基性岩浆岩及火山碎屑岩等。 常见矿物组合为:钠长石+绿帘石+阳起石(透闪石)+ 绿泥石(黑云母)+石英,形成钠长绿帘角岩。
此类岩石中较常见变余斑状结构或变余辉绿结 构等。变余结构较明显时可称为变质X X岩,如变 质辉绿岩等。
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
不完全,很多矿物呈准稳定状态,尤其是变质程度 较低时更是如此。
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
钠长绿帘角岩相的矿物共生组合如图。
图6-5是SiO2过剩岩石ACF与A’KF图,
图6-6为硅质白云质灰岩的SiO2-CaO-MgO图解。
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
泥质变质岩
主要矿物组合有: 石英+白云母+黑云母(+绿泥石) 石英+白云母+黑云母+红柱石(+堇青石)
泥质变质岩
岩石中一般富Al2O3 SiO2而K2O不足,主要的矿物组合 有:石英+白云母+黑云母+斜长石+(微斜长石)
石英+白云母+红柱石+堇青石+(斜长石) 石英+白云母+黑云母+堇青石+(斜长石) 石英+白云母+黑云母+红柱石+(斜长石) 石英+黑云母+红柱石+堇青石+(斜长石) 矿物的重结晶程度较高。红柱石,堇青石多成变斑晶, 分布于云母、碳质、石英等基质之中,组成红柱石角岩 或堇青石角岩。
成分特征
1. 概述
矿物:高温低压-红柱石、堇青石、硅灰石、透长石 构造:一般不具定向,多为块状。 结构:以角岩结构及斑状变晶结构为主。受变质条件 和岩石化学成分的制约。如泥质岩,在浅变质时新生 矿物雏晶成斑点状分布,变质较深时形成变斑晶,具 斑状变晶结构。长英质变质岩石一般具角岩结构,而 变质火山岩中则常见变余斑状结构等
成分特征
1. 概述
接触变质作用发生在火山岩体围岩或捕虏体中时 温度更高,以至局部熔融,可称之为高热接触变质作 用。高热接触变质作用由于高热烘烤,使岩石退色, 产生一些特殊的高温低压矿物,如鳞石英多铝红柱石、 莫来石、斜硅钙石等,并可出现玻璃质。
成分特征
1. 概述
接触热变质岩
概念:岩浆岩体围岩受岩浆所散发的热量及挥分 发的影响,发生变质结晶和重结晶,形成一系列具新 的矿物组合及组构的岩石,称为接触热变质岩。
普通角闪石角岩相(HH) 辉石角岩相(PH)
接触变质相系列
透长岩相(S)
由于岩浆流体的作用,接触-热变质岩往往有夕卡
岩等交代岩伴生。
Biblioteka Baidu
成分特征
2. 接触变质岩的分类和命名
接触变质岩的分类
原则:按等化学系列和等物理系列相结合
泥质变质岩
等 化
长英质变质岩

钙质变质岩


基性变质岩
镁质变质岩
成分特征
当重结晶较弱时,形成斑点板岩 当重结晶较强时,形成瘤状板岩
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
长英质变质岩
原岩为砂岩,酸性火山岩等。主要矿物组合有: 石英+白云母+黑云母+微斜长石(+钠长石) 岩石中常含较多石英及长石,组成长英质角岩。当 变余砂状结构明显时,可称为变质砂岩。 由酸性火山岩变来的岩石,常具变余斑状结构及变 余流纹,变余杏仁构造等。当变余组构明显时可称为变 质流纹岩、变质英安岩等;而当原岩组构消失或不明显 时则可称为长英角岩。
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
钙质变质岩 单纯富钙的碳酸盐岩,变质重结晶为大理岩,含 硅时则变成石英大理岩。 含A12O3较高的碳酸盐岩,如泥灰岩等,变质后 形成绿帘石大理岩或透闪绿帘大理岩。其矿物组合为: 方解石+绿帘石+透闪石。岩石中透闪石多成柱状集 合体分布于方解石之中。 当原岩含MgO较高时,变质后可出现以下组合: 滑石+石英+方解石;滑石+方解石+白云石;透闪石+ 石英+方解石;透闪石+方解石+白云石。
透闪石带:由白云石和石英反应生成透闪石和方解石。 透辉石带:出现透辉石,形成透辉石+方解石+石英等 硅灰石带:以出现硅灰石为标志。
三个带具有不同的特征矿物组合,反映了接触带由 外至内,随着温度的升高,变质程度的递增。
成分特征
1. 概述
成分特征
1. 概述
北京房山花岗闪长岩周围的接触变质晕从外到内依次出现
其代表的矿物组合有:透辉石+石英+方解石;透 辉石+方解石+镁橄榄石;方解石+镁橄榄石+水镁石 等, 组成透辉石大理岩、透辉石镁橄榄石大理岩,镁橄榄 石水镁石大理岩等。
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
钙质变质岩
当岩石中Al2O3较富时,如泥灰岩等,变质后可出 现透辉石、钙铝榴石组合。主要的岩石及其矿物组合 有:透辉石钙铝榴石角岩,斜长石+钙铝榴石+透辉石+ 石英,透辉石钙铝榴石大理岩,方解石+钙铝榴石+透 辉石。
成分特征
1. 概述
接触面的形态和产状 接触面较平缓时,变质晕圈较宽,反之则较窄
变质晕的划分常以特征变质矿物或特征矿物组合的出现为标志
成分特征
1. 概述
接触-热变质岩的一般特点
局限在侵入体与围岩接触带附近围岩之中围绕侵 入体分布
由于变质因素主要为T,缺乏偏应力,因而接触-
热变质岩一般以具变晶结构、无定向构造为特征 在变质晕外带,变余结构构造发育。
2. 接触变质岩的分类和命名
接触变质岩的命名
原则:按最显著的结构特征+矿物组合
斑点板岩:具板状构造,重结晶作用较微弱,总体 显隐晶质、致密状,可见较多残余组构。新生矿物 如绢云母、绿泥石、黑云母、红柱石等的雏晶以及 铁质、碳质等粉末成斑点状散布。有时斑点聚集成 椭圆状或圆状集合体,称为瘤状板岩。斑点板岩及 瘤状板岩常为泥质岩在变质程度较低时的产物。
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
泥质变质岩
含FeO、MgO较高,尤其是MgO含量较高的泥质 变质岩,变斑晶以堇青石为主,还可有黑云母等,组 成堇青石角岩及黑云母角岩。堇青石中亦可见石英及 碳质等包裹体。
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
泥质变质岩
在更特殊的情况下,若泥质变质岩中FeO/MgO 比值较大或2Fe2O3/ (2Fe2O3+FeO)比值较大时,可 出现十字石和铁铝榴石,形成铁铝榴石+黑云母+红柱 石或黑云母+红柱石+十字石等组合,组成铁铝榴石红 柱石角岩或十字石红柱石角岩。含Mn2+较高时还可出 现锰铝榴石。
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
长英质变质岩
常见矿物组合为: 白云母+黑云母+微斜长石+(斜长石)+石英。
岩石中可出现斜长石,常见的岩石为云母长英角岩。 长英质变质岩中一般长石及石英含量较多,若富
A12O3时,出现较多的白云母。
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
钙质变质岩
富含CaO、MgO而A12O3含量较低的碳酸盐岩, 如含硅白云质灰岩,含燧石白云岩等,变质后生成透 辉石。当SiO2不足时可出现镁微榄石。
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
泥质变质岩
在单纯富Al2O3的变质泥质岩中,富铝矿物以红 柱石为主。红柱石变斑晶中常包裹碳质、石英、黑 云母等而具筛状变晶结构。有时红柱石中碳质包裹 体成十字架状分布,称为空晶石。红柱石集合体还 可呈放射状分布,称为菊花石。
成分特征
泥质变质岩
3. 接触变质相及接触变质岩
1. 概述
矽线石带:典型矿物组合
矽线石+石榴石+白云母+石英-泥质岩
矽线石+石榴石+黑云母+石英-泥质岩
矽线石+白云母+黑云母+石英-泥质岩
成分特征
1. 概述
①很低级水热变质带; ②硬绿泥石带; ③十字石带; ④红柱石带
成分特征
1. 概述
接触变质晕圈宽度影响因素
在接触变质岩中,离岩体近者变质深,往外渐 浅。变质晕圈在地质上具有等温线意义,它反映了 变质时温度及其它物化条件的变化规律。变质晕圈 的宽度及形态主要取决于5个因素。
成分特征
1. 概述
岩浆岩体的成分
基性岩浆比酸性岩浆侵入时温度高
辉长岩浆温度为1200℃左右,接触带温度可达800 ℃ , 花岗岩浆为800 ℃左右,其接触带温度则为500-650 ℃
岩浆中挥发组分的多少
酸性或碱性岩浆,挥发分多,变质晕宽
成分特征
1. 概述
岩浆岩体的规模 一般地说岩体愈大,其热容量愈大,所发出的热 量愈多,因而所形成的变质晕圈也愈宽。但有时 小岩体周围挥发分富集,也能形成较宽的变质晕。
岩浆岩体的冷却速度
中深成岩体冷却深度较大,冷却较慢,形成较宽的 变质晕,浅成岩体或喷出岩因冷却深度较浅,冷却 较迅速、一般变质晕圈较窄。
成分特征
1. 概述
围岩的组分和组构
具有典型低温表生矿物组合的沉积岩,易受热作用 而变质;而一些具高温下仍能稳定的矿物组合的岩 石则较难变化。因而围岩成分的不同,所形成的变 质晕的宽度和形态也不同。此外,粒度较小,孔隙 度较大或导热性较好的岩石,容易形成较宽的变质 晕圈
4.透长岩相:出现于火山颈周围,基性熔岩捕虏 体及浅成侵入体的部,温度可达800-1000 ℃以上。
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
各变质相的P-T分布如图
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
接触变质岩
钠长绿帘角岩相 主要的特征矿物有钠长石、绿泥石、还有滑石、
透闪石、阳起石、红柱石、堇青石等。 红柱石、堇青石不与钾长石共生。由于重结晶
普通角闪石角岩相
以泥质岩中出现红柱石、堇青石变斑晶,基 性岩中出现斜长石及普通角闪石,碳酸盐岩中出 现透辉石等为特征。红柱石、堇青石仍不与钾长 石共生。岩石常具典型的角岩结构(均匀等粒细 粒或显微粒状变晶结构)。
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
普通角闪石角岩相矿物共生图解
成分特征
3. 接触变质相及接触变质岩
成分特征
2. 接触变质岩的分类和命名
角岩:多具角岩结构,不具定向,块状构造。一般 较致密,坚硬。原岩可以是各类岩石,进一步命名 可按矿物组合划分,如长英质角岩、黑云母堇青石 角岩,钙硅角岩等。 接触片岩或接触片麻岩:具片状构造或片麻状构造。 进一步命名时主要考虑其矿物组合,其基本名称前 可不加“接触”二字,如矽线石片岩等。
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