动力变质岩鉴定特征
第八章动力变质岩
成分特征
1. 概述
成分特征
1. 概述
核幔构造 是应变颗粒边部或边界外被亚颗粒及重结晶颗粒所 环绕而形成的一种显微构造。在糜棱岩中常见。 应变颗粒中常发育波形消光、带状消光及变形纹等 显微构造，其边部发育一些细小的、位向差较小的亚 颗粒，再往外，是位向差较大的重结晶颗粒。亚颗粒 及重结晶颗粒组成“幔”部，变形颗粒力“核”部， 被“幔”所环绕，构成了核幔构造。
2 晶内塑性变形
包括直线滑移、双晶滑移、晶体的扭折 （1）直线滑移– 晶格滑移的距离是结晶学基本单位的整 数倍，滑移结果是仅改变矿物外形，不改变晶格方位。 （2）双晶滑移--晶格滑移的距离是结晶学基本单位的分 数，滑移结果是晶格方位也发生改变，结果产生机械 双晶。 （3）扭折—滑移中发生旋转，导致滑移面弯曲产生扭折。
部应变，产生如波形消光、扭折带、变形纹等显微构造，
成分特征
1. 概述
石英的波状消光和变形纹
变形带
扭折黑云母 具变形双晶的斜长石
成分特征
1. 概述
恢复作用是使变形晶体回复到未变形状态的作用过
程。通过恢复作用降低由变形作用而储存的应变能。
其结果是在矿物晶粒中产生亚颗粒而不形成新颗粒。
在正交偏光镜下仅见亚颗粒消光位略有变化。
成分特征
1. 概述
成分特征
1. 概述
镶嵌构造-亚构造、胞状构造。 晶粒由一些小晶块，即亚颗粒镶嵌而成。在正 交偏光镜下表现为不均匀消光。相邻亚颗粒方位差 仅1度至几度。亚颗粒大小一般为2-20μm，在透射 电镜或普通显微镜暗场域中，可观察到清晰的亚颗 粒边界。 亚颗粒是恢复作用的产物，在恢复过程中，晶内 的位错重新排列、抵消或攀移，以降低晶内的自由 能，形成小角度的亚晶界。由亚晶界所包围的亚晶 区即为亚颗粒。
变质岩的一般特征
受原岩结构影响：粒度愈粗、矿物成分愈稳定，愈易 形成 变余结构。
变质岩总论部分——变质岩的一般特征
二、变质岩的结构特征——变余结构
原岩为岩浆岩的变 余结构
变余斑状结构：斑晶与基 质均已发生变质，但仍然 保留斑状结构外形
变质岩总论部分——变质岩的一般特征
变 余 斑 状 及 溶 蚀 结 构。钠 长 石 呈 变 斑晶，边 缘 有 变 余 溶蚀现象
na2o石英酸性斜长石云母绿泥石以及富铝变质矿物长英质系列石英长石系列砂岩中酸性岩浆岩及火山碎屑岩sio2高al2o3较低石英长石碳酸盐系列灰岩及白云岩富camgfeal贫si方解石白云石滑石透闪石等富camg变质矿物铁镁质系列基性岩浆岩铁质白云质泥灰岩富camgfe含al贫kna长石绿泥石阳起石等变质矿物超铁镁质系列超基性岩浆岩白云岩富mg贫caalsi滑石透闪石镁铝榴石等变质岩总论部分变质岩的一般特征一变质岩的物质成分矿物成分特征1出现一些岩浆岩沉积岩中都不出现的特征变质矿物如红柱石堇青石十字石矽线石蓝晶石硅灰石等它们分别产出于不同的pt条件
堇青石（cordierite）：富镁的铝硅酸岩。 常与白云母共生，属中级变质矿物
变质岩总论部分——变质岩的一般特征
滑石（Talc ） ：常由富Mg矿物经低级变质形成
变质岩总论部分——变质岩的一般特征
滑石（Talc ） ：常由富Mg矿物经低级变质形成
变质岩总论部分——变质岩的一般特征
一、变质岩的物质成分——矿物成分特征 （二）几个概念：
变质岩总论部分——变质岩的一般特征
二、变质岩的结构特征——变晶结构
外貌上与岩浆岩的结晶结构相似，但是有区别：
全部由晶体矿物组成，没有火山玻璃 各个矿物颗粒几乎是同时生长，矿物自形程度较差。 矿物自形程度不表示结晶的先后顺序，而是代表矿物结 晶能力的大小。 变斑晶同时或晚于基质的形成，常含有较多的基质 柱状、片状及放射状矿物发育，常定向排列
变质岩的形成和分类特征
变质岩的形成和分类特征变质岩简介变质岩，英文名称为metamorphic rock，是一种转化的岩石。
变质岩是在高温高压和矿物质的混合作用下由一种岩石自然变质成的另一种岩石。
质变可能是重结晶、纹理改变或颜色改变。
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，形成新的矿物组合。
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℃）高压下产生的，后来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（即：火成岩），形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。
大面积变质的岩石为区域性的，但也有局部性的，局部性的如果是因为岩浆涌出造成周围岩石的变质称为接触变质岩；如果是因为地壳构造错动造成的岩石变质为动力变质岩。
原岩受变质作用的程度不同，变质情况也不同，一般分为低级变质、中级和高级变质。
变质级别越高，变质程度越深。
如沉积岩粘土质岩石在低级作用下，形成板岩；在中级变质时形成云母片岩；在高级变质作用下形成片麻岩。
岩石在变质过程中形成新的矿物，所以变质过程也是一种重要的成矿过程，中国鞍山的铁矿就是一种前寒武纪火成岩形成的一种变质岩，这种铁矿占全世界铁矿储量的70%。
此外如锰钴铀共生矿、金铀共生矿、云母矿、石墨矿、石棉矿都是变质作用造成的。
变质岩是组成地壳的主要岩石类型之一。
在变质作用中，由于温度、压力、应力和具有化学活动性流体的影响,在基本保持固态条件下,原岩的化学成分、成分和结构构造发生不同程度的变化。
变质岩的主要特征是这类岩石大多数具有结晶结构、定向构造(如片理、片麻理等)和由变质作用形成的特征变质矿物如蓝晶石、红柱石、矽线石、石榴石、硬绿泥石、绿帘石、蓝闪石等变质岩的命名变质岩的命名目前不是非常统一，主要从以下几方面考虑：1.以构造划分：如如板块构造的岩石叫板岩，具千枚状构造的岩石叫千枚岩，具片状构造的岩石叫片岩，具片麻状构造的岩石叫片麻岩等。
变质岩的基本特征描述
（一）变质岩的基本特征1、变质岩的矿物变质岩既然是由火成岩或沉积岩等岩石变化而来的，那么其矿物成分一方面保留有原岩成分，另一方面也出现了一些新的矿物。
如火成岩中的石英、钾长石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石及辉石等，由于本身是在高温、高压条件下形成的，所以在变质作用下依然保存。
在常温常压下形成于沉积岩中的特有矿物，特别是岩盐类矿物，除碳酸盐矿物（方解石、白云石）外，一般很难保存在变质岩中。
变质岩除了保存着上述火成岩和沉积岩中的共有继承矿物外，变质岩中还有它特有的矿物，如石榴石、红柱石、兰晶石、矽线石、硅灰石、石墨、金云母、透闪石、阳起石、透辉石、蛇纹石、绿泥石、绿帘石、滑石等。
2、变质岩的常见结构变质岩的结构是指组成矿物的粒度、形态和它们之间的关系，常见类型如下：变余结构指变质岩中保留了原岩结构的一种结构。
如变余砾状结构、变余砂状结构、变余斑状结构等。
常见于变质较浅的岩石中，可借此了解原岩性质。
变晶结构是指在变质作用过程中由重结晶作用所形成的结构。
是变质岩中最重要的一种结构类型。
按矿物颗粒大小可划分为：粗粒变晶结构粒径＞3中粒变晶结构粒径3～1细粒变晶结构粒径＜1如果按矿物的形态和颗粒的相对大小可分为：粒状变晶结构岩石主要由粒状矿物（如石英、方解石等）组成，无明显的定向排列，如大理岩、石英岩等。
纤状变晶结构岩石主要由针状、柱状矿物组成，有些呈放射状、束状，常具定向排列，如角闪片岩、阳起石片岩。
鳞片变晶结构岩石主要由片状矿物（云母、绿泥石）组成，而且呈平行排列，如云母片岩。
斑状变晶结构岩石中主要由于矿物结晶能力的差异和颗粒大小的不同而形成的结构，其中结晶能力强的矿物形成了较大的变斑晶，如兰晶石片岩或石榴石片岩中的兰晶石、石榴石。
3、变质岩中的常见构造变质岩的构造系指各种矿物的空间分布和排列特点。
按其成因可分为三类：变成构造主要是指变质作用过程中已形成的构造。
这类构造是变质岩中最重要的。
常见者有：板状构造是页岩或泥岩（粘土岩）在经微变质中所形成的一种构造。
岩石学-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。
动力变质岩
具体鉴定的步骤
具体的鉴定
• 岩石具有糜棱结构；片状构造、岩石主要由碎斑 和碎 基两部分组成，碎斑含量为45%，碎基为55%。 • 碎斑（45%）：由白云母、斜长石、石英组成。 ①白云母（25%）（一般的白云母呈柱状、板状，在集合 体中往往呈薄片状、鳞片状。细鳞片状的白云母为绢云母。 一般为无色，具有闪突起，干涉色为二级顶到三级，比较 高，近于平行消光，正延性，完全解理）：发生了明显的 变形，发生了扭曲。 ②斜长石（15%）：基本上被绢云母化，有的地方残留， 具有相同的消光位。 ③石英（5%）：具有波状消光，有的可见变形纹。变形 带
• 3.糜棱岩类（具有糜棱结构，当应力作用十分强烈时，原岩矿物绝大 部分被粉碎成隐晶质粉末，并由于内部的物质在应力作用下滑动而形 成层状似流动构造。区别压碎岩在于其具有明显的平行定向构造。矿 物常为塑形变形，使矿物或矿物集合体定向排列而成。有时可见大小 不等的眼球状斑晶、扁豆状斑晶，具有应变现象。还有不同程度的重 结晶现象和新生矿物如绢云母、绿泥石、绿帘石、蛇纹石、夕线石） • 按糜棱化程度可进一步分为： • （1）糜棱化岩石：是糜棱化初期的产物，岩石中具有较多的残碎斑 晶（碎斑90*--50%），此类可根据残留结构成分推断原岩，如糜棱 化花岗岩、糜棱化长石石英岩。 • （2）糜棱岩：比糜棱化岩石作用力更强，区别在于碎斑较少（碎斑 10--50%，碎斑变得小一些，圆化程度更高，常呈浑圆状和透镜状颗 粒） • （3）超糜棱岩（碎斑小于10%） • 注糜棱岩的鉴定特征：有两部分：一部分是定向的，应当做是碎基的成分， 一部分是绢云母交代斜长石的，当做是斜长石的成分。在 我们的薄片中，斜长石基本上全部被绢云母交代，呈假象 结构，有时候残留一部分小的矿物（不要和石英搞混了） （同时消光，因为以前是一个大的颗粒）。 仔细比较会发 现在碎斑中比较：长石的含量大于石英的。含有大量的白 云母（具有韧性，受到应力作用后，矿物发生弯曲变形， 算为碎斑的含量） 在碎基中，长石碎裂后形成的亚颗粒被蚀变为突起高的，干 涉色明显的绿帘石。发现部分黑云母交代了白云母，由于 碎斑是早期形成的，黑云母后期形成的，所以黑云母算作 是碎基的含量。长石变为小颗粒，被绿帘石化/绢云母化。 有的绢云母呈现交代假象结构。算作是碎斑的成分 变质相：为绿片岩相，因为存在绢云母，所以为绿片岩相
变质岩特征
变质岩特征变质岩的特征，最主要的有两点：一是岩石重结晶明显，二是岩石具有一定的结构和构造，特别是在一定压力下矿物重结晶形成的片理构造。
变质岩和火成岩相比，一般讲二者虽都具结晶结构，但前者往往具有典型的变质矿物，且有些具有片理构造，而后者则无。
变质岩和沉积岩相比，其区别更加明显，后者具层理构造，常含有生物化石，而前者则无。
同时，在沉积岩中除去化学岩和生物化学岩外，一般不具结晶粒状结构，而变质岩则大部分是重结晶的岩石，只是结晶程度有所不同。
一、变质岩的矿物大部分变质岩都是重结晶的岩石，所以一般都能辨认其矿物成分。
其中一部分矿物是在其它岩石中也存在的矿物，如石英、长石、云母、角闪石、辉石、磁铁矿以及方解石、白云石等。
这些矿物或是从变质前的岩石中保留下来的稳定矿物；或是在变质过程中新产生的矿物。
还有一部分矿物是在变质过程中产生的新矿物，如石榴子石、蓝闪石、绢云母、绿泥石、红柱石、阳起石、透闪石、滑石、硅灰石、蛇纹石、石墨等。
这些矿物是在特定环境下形成的稳定矿物，可以作为鉴别变质岩的标志矿物。
变质岩中矿物常常是在一定压力条件下重结晶形成的，所以矿物排列往往具有定向性和矿物形态具有延长性，甚至像石英和长石这类矿物，也经常形成长条的形状。
二、变质岩的结构（一）变晶结构变质岩是原岩重结晶而成的岩石，具有结晶质结构，这种结构统称为变晶结构。
变质岩的变晶结构和火成岩的结晶结构，从成因和形态来看，都有所不同。
前者是基本上在固态条件下各种矿物几乎同时重结晶而成，所以矿物颗粒多为它形和半自形，其自形程度反映结晶力的强弱，结晶力越强，自形程度越好，而且矿物排列常具有明显的定向性。
后者是在熔融的岩浆逐渐冷却过程中，由各种矿物按一定顺序结晶而成，矿物晶粒的自形程度常反映结晶的顺序，且火成岩中除去部分矿物表现为流线、流层构造外，一般不具定向排列。
根据矿物颗粒大小和形态，可以把变晶结构分为如下若干种：1.粒状变晶结构又称花岗变晶结构。
变质岩的岩石学特征与鉴定方法
变质岩的岩石学特征与鉴定方法变质岩是一种在地壳中经历了高温、高压和化学反应作用的岩石，其形成过程中的物理和化学变化赋予了它独特的岩石学特征。
了解变质岩的特征及其鉴定方法对于地质学研究和矿产资源勘探具有重要意义。
本文将介绍变质岩的岩石学特征以及常用的鉴定方法。
一、岩石学特征1. 成岩矿物变质岩的成岩矿物是其岩石学特征之一。
在变质过程中，原先的矿物会发生改变或生成新的矿物。
例如，在压力下，粉状的矿物例如黄铁矿、蛇纹石等会发生重新结晶从而形成新的矿物。
而在高温环境下，矿物的晶体结构也会发生变化。
不同的变质程度和变质条件会导致不同的成岩矿物，进而影响到岩石的特征。
2. 岩石结构在变质过程中，岩石的结构也会发生变化。
变质岩常常具有层状、块状或片麻状结构。
层状结构是指岩石中成分或性质有规则地在岩石中分布形成层状结构，如云母片麻岩。
而块状结构则表示变质岩中的矿物成分或性质均匀分布而不呈现层状结构。
片麻状结构则是指岩石中大块状矿物被细晶状矿物包围的结构，如花岗岩片麻岩。
3. 变形构造变质过程中，岩石会发生变形。
变形构造是变质岩的另一个重要特征。
在变形过程中，岩石可以出现折叠、断层、推覆等结构。
这些变形构造记录了地质过程中的应力变化以及岩石的变形历史。
二、鉴定方法1. 岩石薄片观察岩石薄片观察是鉴定变质岩的常用方法之一。
通过显微镜观察岩石薄片可以查看岩石的成分、结构和矿物组合等特征。
可以通过测量矿物的晶体形态、光学性质、颜色等来识别矿物种类，从而进一步鉴定岩石的类型。
2. 化学成分分析化学分析是鉴定变质岩的重要手段。
通过对岩石进行化学成分分析，可以确定岩石中不同矿物的含量及其相对比例。
常用的化学分析方法包括X射线荧光光谱、电感耦合等离子体发射光谱等技术。
3. 矿物学鉴定矿物学鉴定是鉴定变质岩的关键方法之一。
通过对变质岩中的矿物进行鉴定，可以揭示岩石的成因和变质环境。
常用的矿物学鉴定方法包括X射线衍射、扫描电子显微镜等。
地质大变质岩课件第5讲 动力变质作用与动力变质岩
结构——岩石中碎斑与不同性质基质的大 小和构成
碎裂结构：碎斑+碎基（碎裂结构、碎粒结构、碎 斑结构、碎粉结构）
糜棱结构：碎斑+动态重结晶基质（初糜棱结构、 糜棱结构、超糜棱结构）
变晶糜棱结构：碎斑+静态重结晶基质（变晶糜棱 结构）
玻璃-碎粒或碎粒-玻璃质结构：玻璃+碎基为主
3。岩石特征和典型岩石
组成：碎斑 基质： （1）碎基 （2）动态重结晶和/或静态重结晶矿物
结构：碎裂结构、糜棱结构 构造：块状、压扁状、眼球状、条带状、流动状构 造 岩石：碎裂岩、糜棱岩、玻化岩
第二节 变形方式与影响因素
按变形行为分脆性变形和塑性变形
脆性变形：应力作用强度超过了岩石的弹性限度 而出现永久性的破裂面，岩石完全失去了内聚力； 其过程通常是破裂—破碎—粉碎—粉未化 。 塑性变形：应力作用强度超过了岩石的屈服强度， 岩石在不失去内聚力的状态下发生韧性流动，其 过程通常表现为矿物晶体之间（晶界）的相互旋 转、滑动和扩散流动，或矿物晶体内部的晶格滑 移、位错、扭曲而改变晶体的形状。
（a）石英中的变形纹，与波状消光带近于垂直； （b）扭折变形带 （c）云母解理扭曲 （d）斜长石的机械双晶
第三节 岩石特征
成分（碎斑、碎基、重结晶颗粒）
碎斑——变形后残留下来的粒度明显相对大得多 的岩石碎块或矿物碎晶。在同一岩石中，成为碎 斑的矿物通常都是相对高能干性的矿物。
碎基——变形后残留下来的粒度明显相对小得多 的岩石碎块或矿物碎晶，通常为0.1 mm或更小。
静态重结晶（习称的重结晶）——为应变颗粒转化 的晚阶段，表现为形成大量边界规则的实质性颗粒， 当相邻晶体为同成分时，其二面角为120o，即成蜂 房状。
接触变质与动力变质岩
5.接触变质晕 5.接触变质晕 接触带围岩随着距岩浆体距离的不同，接受的热量高 低不等，具有不同的温度环境，形成不同的变质矿物组合 和组构，围绕岩体呈环带状分布。距岩体越近，接受热量 越多，变质越深，相反，则变质越浅。
（1）接触变质晕的特点 1）平面和剖面上，变质晕围绕岩体呈圈层结构，每个圈层 为一个温度环境——等物理系列。由岩体向围岩依次可见： 为一个温度环境——等物理系列。由岩体向围岩依次可见： （透长岩相）、辉石角岩相、普通角闪石角岩相、钠长透长岩相）、辉石角岩相、普通角闪石角岩相、钠长绿帘角岩相——合称接触变质相系 绿帘角岩相——合称接触变质相系。 接触变质相系。 深变质—— 深变质—— 浅变质 ——未变质 ——未变质 变晶结构——变余结构——原岩结构 变晶结构——变余结构——原岩结构 2）变质晕宽度几mm～几km。一般岩脉变质晕窄，岩体变 ）变质晕宽度几mm～ km。一般岩脉变质晕窄，岩体变 质晕宽。
普通角闪角岩相
中级 位于中间位置
钠长绿帘角岩相
低级 远离侵入岩体
岩浆影响弱，温度低、基 岩浆影响较强，温度高， 本保留原岩特征，重结晶、 重结晶、变质结晶程度高。 变质结晶程度弱。 中～细晶大理岩 钙铝榴石透辉石大理岩 斜长石钙铝榴石透辉石角 岩 结晶石灰岩 绿帘透闪大理岩 方解石绿帘石透闪石角 岩——钙硅角岩 ——钙硅角岩 透闪石大理岩 阳起石大理岩
结构构造 主要岩石
辉石角岩
普通角闪角岩
钠长钠长-绿帘角岩， 变质× 变质× ×岩
5.镁质类——热变质敏感岩石。 5.镁质类——热变质敏感岩石。 母岩为蛇纹岩、硅质白云岩等，变质形成橄榄石角岩、 直闪石角岩等。
第二十六章 动力变质岩——断层岩 ——断层岩
（一）一般特点 1.特征明显——具碎裂结构、糜棱结构，以及棱角状、眼球状 1.特征明显——具碎裂结构、糜棱结构，以及棱角状、眼球状 碎斑或碎块。 碎斑或碎块。 2.岩石面貌受原岩、变形机制和变质强度制约。 2.岩石面貌受原岩、变形机制和变质强度制约。 3.地貌呈凹沟或陡墙——呈线性分布，差异风化结果。 3.地貌呈凹沟或陡墙——呈线性分布，差异风化结果。 4.找矿标志——裂隙发育，常伴随有交代作用，是含矿热液通 4.找矿标志—— ——裂隙发育，常伴随有交代作用，是含矿热液通 道、富矿场所，形成蚀变和矿化现象。 道、富矿场所，形成蚀变和矿化现象。 5.确定断裂带的存在——发育在断裂带、韧性剪切带中。 5.确定断裂带的存在——发育在断裂带、韧性剪切带中。 6.研究地壳运动——分析区域应力分布性质、方向、强度等。 6.研究地壳运动——分析区域应力分布性质、方向、强度等。 7.研究地震地质、水文地质、工程地质意义重大。 7.研究地震地质、水文地质、工程地质意义重大。
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
（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
千
糜
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。
变质岩岩石标本的观察、鉴定与描述
变质岩——化学成分 变质岩——化学成分
SiO2：正变质岩为34-80%，副变质岩为0-95%； 正变质岩为34-80% 副变质岩为0 95% Al2O3 ： 正 变 质 岩 为 <40% ， 副 变 质 岩 25%-90% 以 上 ； 40% 25% 90% Fe2O3 和 FeO： 正变质岩一般 <15%； 副变质岩可高达30%以上； FeO：正变质岩一般<15% 副变质岩可高达30%以上； MnO： 正变质岩含量很低， MnO ： 正变质岩含量很低 ， <2% ； 副变质岩可高达 20%以上 ； 副变质岩可高达20%以上； CaO：正变质岩一般不超过23% 副变质岩可高达50%以上； CaO：正变质岩一般不超过23%；副变质岩可高达50%以上； K2O/Na2O：正变质岩通常<1%，副变质岩几乎总是>1%，达到2正变质岩通常<1%，副变质岩几乎总是>1%，达到2 3%； 3%； P2O5：正变质岩通常<3%，副变质岩可达16%，甚至超过40%。 正变质岩通常<3%，副变质岩可达16%，甚至超过40%。
变质岩——控制因素 变质岩——控制因素
压力 是控制变质作用的重要物理因素，按其性质分为两类： 是控制变质作用的重要物理因素，按其性质分为两类： 静压力：是指岩石在地壳内一定深度时，所承受的重力。 静压力：是指岩石在地壳内一定深度时，所承受的重力。 应力：当物体遭受定向外力作用， 应力：当物体遭受定向外力作用，其内部就会产生一种抵 抗力。 抗力。 介质条件 变质作用过程中少量流体（水、CO2及其它挥发性 变质作用过程中少量流体（ 物质）也是变质作用过程中的重要因素。 物质）也是变质作用过程中的重要因素。
变质岩——矿物成分 变质岩——矿物成分
区域地质调查(变质岩)
变质岩的研究历史很长 ,从描述性岩石 学 - 变质矿物平衡理论（如巴罗变质 带）-变质相提出-变质、变形理论的 形成，把变质作用同岩浆作用、构 造作用联系起来，确立了变质作用 在整个地壳演化中的地位。尤其是 前寒武纪变质地质学在最近 20 余年 取得了很大的进展。
一、主要进展 与区域地质填图有关的成就主要有： 1 、早前寒武纪高级变质区与花岗 - 绿岩 地体（低级区）的关系: a早晚、不同构造环境； b同时但构造环境不同； c高级区为花岗-绿岩地体深部相产物
退变质作用：指低级变质叠加于原有的高级变质之上 的变质作用。是低温矿物组合取代较高温矿物组合的 过程。常发生于强烈的变形带上。
复变质作用：指多期不同温压条件的变质事件的叠加。 既可是变质作用温度一次比一次高，亦可反之。退变 质可看作复变质的一个特例。有人称为重变质、叠加 变质或多期变质。
三、变质岩化学类型的划分
变质结晶
变形
变质分异
大理岩
重结晶
灰岩
重 结 晶
大理岩
十字石板岩
变质结晶
泥岩
重 结 晶
白云母片岩
变质分异作用 指成分均匀的原岩，在岩石总成分不变的前提下，造 成矿物成分不均匀的一种变质作用。常见如角闪质岩石中以
角闪石为主的暗色矿物和浅色长英质矿物成条带状或团块状不均匀 聚集的现象，绿片岩中出现形态不规则的钠长石－绿帘石－石英脉 等等。 目前一般认为变质分异作用 是在变质作用的温压条件下， 原岩中某些矿物组分经扩散 作用而不均匀聚集的过程。 它以组分在空间上有一定范 围的迁移而不同于一般的重 结晶作用，又以没有组分从 系统中带出或从系统外带入 而不同于交代作用
（1）泥质（pelitic）：导源于泥质沉积物； （2）长英质（quartz-feldspathic）：包括变质的 砂岩、硅质凝灰岩和中酸性岩浆岩； （3）钙质（calcareous）：导源于灰岩和白云岩 （可含石英、粘土矿物等杂质）等钙质沉积物 ； （4）基性（basic）：由基性岩浆岩、凝灰岩及含 显著数量的Ca、Al、Fe、Mg的不纯泥灰质沉积 物转变而来的变质岩； （5）镁质（magnesian）：导源于超基性岩浆岩 和绿泥石质及其它富含Mg、Fe的沉积物。
第十四讲动力变质岩、混合岩鉴定
• 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、粉碎或塑性变形及重结晶 所形成的岩石。
一、动力变质岩和动力变质带的野外特点
• 1.地质分布上常呈带状，宽度和延长变化 很大，常斜切地层。 • 2.断裂带内的岩石具有特征的碎裂结构、 碎斑结构以及条带状构造和糜棱构造等。 • 3.断裂带内，岩性变化复杂，与原岩性 质、应力性质及构造作用的强度有关。
①基体：指的是混合岩形成过程中残留的变质岩部分， 它具有变质岩的岩性，主要是各种区域变质岩、如斜 长角闪岩、片麻岩等。基体的颜色较深(暗色矿物较 多)，有时由于受交代作用的影响，可能有一定程度的 变化，如粒度变粗、长英质增多、角闪石发生黑石母 化等。 ②脉体：指的是混合岩形成过程中处于活动状态的新 生成的部分，又称活动物质。它的颜色一般比基体浅， 通常是花岗质、长英质、伟晶质、细晶质或石英脉等。
三、主要动力变质岩类型
• 3.碎粒岩：是脆性岩石受到较强应力作用的产 物。岩石除部分矿物被碾成粉末状外，末粉碎 的部分矿物也多碎成较细的颗粒(0.02—0.1mm)， 碎斑粒度0.1—0.3mm，粉状物和碎裂物呈无定 向杂乱分布，形成碎粒结构。 • 由于原岩结构很少保留，原岩性质难以推断， 可按主要矿物成分十碎粒岩来命名，如长英质 碎粒岩；若岩石几乎全部被碾成粉状，碎斑粒 度0.1—0.3mm ，形成碎粉结构时，称为碎粉岩。
三、主要动力变质岩类型
• 2.碎斑岩：碎裂程度较碎裂岩强，部分矿物被 碾成粉末，在粉末中存在较大的矿物碎屑，形 成碎斑结构，原岩结构可有不同程度的保留； 矿物变形现象很显著，碎斑粒度2—0.3mm 。 • 该岩石可根据残留结构或矿物成分推断原岩性 质，当原岩性质能确定时，可按次生结构十原 岩来命名，如碎斑花岗岩；若原岩性质不能确 定时均可称为碎斑岩，必要时在碎斑岩前缀以 主要矿物，如长英质碎斑岩。
动力变质岩鉴定特征综述
2.2 糜棱岩系列
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。 *（1）糜棱岩 具糜棱结构，定向构造。碎斑通常呈卵圆状、眼 球状、透镜状，常发育波状消光、变形纹、变 形带、扭折带等晶内和晶界塑性变形结构。基 质主要由亚颗粒和细小的重结晶颗粒组成，具 有明显的面理，且常呈条带状（成分层）绕过 碎斑，显示塑性流动构造，因而常称为流状构 造（fluxion structure）。
（3）假玄武玻璃 是一种貌似玄武岩的黑色的特殊动力变质岩， 具玻璃质碎屑结构，块状构造。在隐晶质 - 玻璃质基质中有或多或少残余的石英、 长石、石榴石等晶体碎屑（碎斑）。 假玄武玻璃常呈细脉状、层状沿裂隙或面理 产于碎裂岩或糜棱岩之中。湖北大悟芳畈 糜棱岩带内即见到细脉状假玄武玻璃。通 常认为，假玄武玻璃是高应变速率下，强 烈变形造成的部分熔融而又迅速冷凝的产 物。
2. 动力变质岩类型 2.1 碎裂岩系列
以脆性变形为主，其显著特征是岩 石无定向或略具定向，具碎裂结 构或玻璃质碎屑结构，微破裂发 育，无或少有重结晶作用。按碎 基含量和性质划分为构造角砾岩、 碎裂岩及假玄武玻璃，反映随着 变形增强，粒度减小的趋势。
（1）构造角砾岩
具碎裂结构，角砾状构造。主要由较大 的（ d ＞ 2mm ）的碎块（角砾）组成， 角砾碎块呈棱角状，大小混杂、排列 紊乱。基质由细小的破碎物（碎基） 和铁质、硅质、钙质胶结物组成。 构造角砾岩通常在断裂带，有时可宽 达数百米，延伸很长，可数百公里。
Magmatic-hydrothermal
breccias
Stockwork veins
Magmatic Breccias
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Magmatic-hydrothermal
breccias
Stockwork veins
Magmatic Breccias
Igneous cement breccias
• This overlap means that genetic Phreatic breccias terminology is generally applied inconsistently
2. 动力变质岩类型 2.1 碎裂岩系列
以脆性变形为主，其显著特征是岩 石无定向或略具定向，具碎裂结 构或玻璃质碎屑结构，微破裂发 育，无或少有重结晶作用。按碎 基含量和性质划分为构造角砾岩、 碎裂岩及假玄武玻璃，反映随着 变形增强，粒度减小的趋势。
（1）构造角砾岩
具碎裂结构，角砾状构造。主要由较大 的（ d ＞ 2mm ）的碎块（角砾）组成， 角砾碎块呈棱角状，大小混杂、排列 紊乱。基质由细小的破碎物（碎基） 和铁质、硅质、钙质胶结物组成。 构造角砾岩通常在断裂带，有时可宽 达数百米，延伸很长，可数百公里。
Structural control on breccia location
Fault breccias
Tectonic Breccias
Breccias in Magmatic-Hydrothermal Systems
1 - Magmatic-hydrothermal breccias
• Permeability enhancement through the formation of a subsurface breccia body allows for focussed fluid flow • Can precipitate abundant, well-mineralised cement which contains hypersaline & vapour-rich fluid inclusions • Rock flour matrix and clasts may be altered to high temperature mineral assemblages (e.g. biotite) • Containment and focussing of volatiles birth of a magmatichydrothermal ore deposit Volatile-saturated intrusion undergoes catastrophic brittle failure due to hydrostatic pressure exceeding lithostatic load and the tensile strength of the wallrocks
根据基质的含量，糜棱岩通常进一步分为初糜棱 岩 （ protomylonite ） ( 基 质 ＜ 50%) 、 糜 棱 岩 （基质50%~90%）和超糜棱岩（ultramylonite） (基质＞90%)等三类。 从初糜棱岩到糜棱岩再到超糜棱岩，反映随着变 形增强，粒度减小的趋势。
糜棱岩可冠以原岩名称，如花岗糜棱岩或长英质 糜棱岩等。由于颗粒细小，糜棱岩外观上常呈 黑色、暗灰色。
（3）假玄武玻璃 是一种貌似玄武岩的黑色的特殊动力变质岩， 具玻璃质碎屑结构，块状构造。在隐晶质 - 玻璃质基质中有或多或少残余的石英、 长石、石榴石等晶体碎屑（碎斑）。 假玄武玻璃常呈细脉状、层状沿裂隙或面理 产于碎裂岩或糜棱岩之中。湖北大悟芳畈 糜棱岩带内即见到细脉状假玄武玻璃。通 常认为，假玄武玻璃是高应变速率下，强 烈变形造成的部分熔融而又迅速冷凝的产 物。
核幔结构
（2）千糜岩 千糜岩（phylonite）是糜棱岩、超糜棱 岩具千枚状构造的变种。重结晶作用 明显，基质中富含水的片状或纤维状 矿物，如绢云母、绿泥石、透闪石等， 使岩石呈现丝绢光泽，外貌似千枚岩。 岩石中仅残留少量碎斑，其中可见各 种晶内和晶界塑性变形结构。这些特 征，再加上产于韧性剪切带中的产状， 可与普通的千枚岩相区分。
It is made of quartz, feldspar and minor amounts of biotite. Notice how strongly layered the rock is. That is because the rock formed in a fault zone and was stretched out like gum.
Breccia Genesis
• More than one process can be involved in breccia formation
Hydrothermal Breccias
Volcanic Breccias
Magma intrusion into magmatichydrothermal system
2.2 糜棱岩系列
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。 *（1）糜棱岩 具糜棱结构，定向构造。碎斑通常呈卵圆状、眼 球状、透镜状，常发育波状消光、变形纹、变 形带、扭折带等晶内和晶界塑性变形结构。基 质主要由亚颗粒和细小的重结晶颗粒组成，具 有明显的面理，且常呈条带状（成分层）绕过 碎斑，显示塑性流动构造，因而常称为流状构 造（fluxion structure）。
Hale Waihona Puke How can we tell which way a fault moved?
二、接触热变质岩
1 接触-热变质岩的一般特点
①分布在侵入体与围岩接触带附近围岩之中，围绕侵入体 分布。接触变质带分布宽度变化很大：岩墙周围接触 变质岩可窄到仅几 mm ，形成烘烤边；而大的侵入体 周围其宽度几m到几km，形成足以在地质图上标绘的 接触晕（ contact aureole ），在接触变质晕外带，逐 渐过渡为未变质的原岩。例如北京房山燕山晚期周口 店花岗闪长岩体，呈直径约 7.5km 的岩株侵入于太古 宙至古生代地层之中，形成宽约1km的接触晕。 ②由于变质因素主要为T，变形作用不强，因而接触-热 变质岩一般以具变晶结构、无定向构造为特征，形成 典型的角岩结构。在接触变质晕外带，变余结构构造 发育。
动力变质岩和接触变质岩 一、动力变质岩
1. 动力变质岩一般特点 动力变质岩具有下列一般特点，这些特点可作为识别断裂构造的标 志； （1）产在断裂带及韧性剪切带中，呈线状分布，所以又称为断层 岩（fault rock）； （2）由于与围岩的差异风化，动力变质岩在地貌上常形成洼沟或 陡墙； （3）具碎裂结构、糜棱结构，有或多或少的棱角状或眼球状碎斑 或碎块； （4）动力变质带内岩性变化大，岩石面貌受原岩、变形机制和变 形强度控制； （5）由于动力变质带是流体活动地带，所以常伴随有蚀变和矿化。
构造角砾岩
具碎裂结构，角砾 状构造。主要由较 大的（d＞2mm） 的碎块（角砾）组 成，角砾碎块呈棱 角状，大小混杂、 排列紊乱。基质由 细小的破碎物（碎 基）和铁质、硅质、 钙质胶结物组成。 若角砾磨圆，则称 为构造砾岩。
（2） 碎裂岩 * 具碎裂结构、块状构造。主要由碎基组成。以 碎裂程度较高，粒度细而区别于构造角砾岩。 为碎块+细粒基质。 * 在粒度大的刚性原岩中发育好，长英质中常见， 如花岗岩和砂岩。 * 矿物的表现——除裂缝、破碎外，还有双晶、 解理面的弯曲，石英呈压扁的透镜体。有少量 新生矿物。 * 当原岩清楚时，可称为碎裂××岩，如碎裂花岗 岩。当原岩不清时，则以矿物命名为××碎裂 岩，如钾长石-石英碎裂岩。 * 常常见于断层带。