变质岩岩相学分类表
变质岩岩相学分类表
常见变质岩岩相学分类变质岩是早先已形成的岩石(岩浆岩、沉积岩)遭受变质作用的产物。
所谓变质作用系指在地壳形成和发展的过程中,由于物理化学条件的改变,早先形成的岩石(包括岩浆岩和沉积岩)在固态条件下矿物成分、结构构造以及化学成分等发生变化的作用。
因此变质岩的分类大多数依据变质岩的矿物成分、结构构造、化学成分以及变质作用的类型因素。
本实验教材变质岩部分的分类主要采用岩相学分类,即基于岩石的矿物成分、结构构造等岩相学特征把岩石划分成不同岩石基本类型,同时尽量兼顾变质作用类型或变质岩成因、等化学系列和等物理系列等原则命名具体岩石名称。
首先,根据变质岩的结构构造、矿物组合成分特征以及变质岩成因划分为三个系列,22个基本类型。
第一系列:以结构构造命名的变质岩系列,有6个岩石基本类型:板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、糜棱岩、碎裂岩;第二系列:以矿物组合及其含量命名的变质岩系列,有7个岩石基本类型:石英岩、大理岩、斜长角闪岩、麻粒岩、榴辉岩、超铁镁质岩、混合岩;第三系列:主要依据变质岩成因命名除上述两个系列以外的其它常见变质岩系列,共有9个岩石类型:变粒岩、浅粒岩、角岩、灰色片麻岩、夕卡岩、云英岩、黄铁绢英岩、次生石英岩、青盘岩。
其次,每个系列的岩石基本类型再根据矿物、结构构造或等化学系列等特征进一步确定具体岩石名称(如下表)。
按结构构造命名系列典型结构构造板状构造千枚状构造基本名称板岩千枚岩根据矿物、结构构造或等化学系列具体命名黑色碳质板岩、紫色板岩等绢云母千枚岩、绿泥石千枚岩等云母片岩:黑云母片岩、白云母片岩、二云母片岩等绿片岩:绿泥石片岩、阳起石片岩等片状构造片岩蓝闪片岩:蓝闪石片岩、蓝闪钠长片岩等角闪石(50%~90%) 石英片岩:石英片岩、绢云石英片岩等钙质片岩:透闪绿帘片岩、绿帘透闪片岩等镁质片岩:蛇纹石片岩、滑石片岩等富铝片麻岩:特征变质矿物+片柱状矿物+长石种类+片麻岩,如石榴夕线堇青黑片麻状构造片麻岩云钾长片麻岩等长英质片麻岩:钾长片麻岩、斜长片麻岩、二长片麻岩等钙质片麻岩:钙铝榴石透辉斜长片麻岩等糜棱状组构碎裂状组构糜棱岩碎裂岩长英质糜棱岩、云母质糜棱岩、角闪质糜棱岩、钙质糜棱岩等碎裂岩、碎斑岩、碎粒岩等石榴石+绿辉石榴辉岩柯石英榴辉岩、蓝晶石金红石榴辉岩等角闪石岩、辉石岩等眼球状混合岩、条带状混合岩等紫苏辉石+斜长石麻粒岩紫苏麻粒岩、透辉麻粒岩、二辉麻粒岩等云英岩次生石英岩黄铁绢英岩青盘岩矽卡岩+斜长石斜长角闪岩石榴斜长角闪岩、透辉斜长角闪岩等灰色片麻岩角岩典型矿物组合石英>75%方解石+白云石(总量>50%)按矿物组合命名系列基本名称石英岩大理岩根据矿物、结构构造具体命名石英岩、长石石英岩、磁铁石英岩等透闪石大理岩、透辉石大理岩、滑石大理岩、石墨大理岩等其它岩石命名系列变粒岩浅粒岩铁镁质矿物>90%超铁镁质岩变质岩基体+花岗质脉体混合岩常见变质岩岩相学分类简表按结构构造命名系列典型结构构造基本名称板状构造千枚状构造板岩千枚岩根据矿物、结构构造或等化学系列具体命名典型矿物组合黑色碳质板岩、紫色板岩等石英>75%按矿物组合命名系列基本名称石英岩大理岩根据矿物、结构构造具体命名纯石英岩、长石石英岩、磁铁石英岩等透闪石大理岩、透辉石大理岩、滑石大理岩、石墨大理岩等石榴斜长角闪岩、透辉斜长角闪岩等角岩其它岩石命名系列变粒岩浅粒岩绢云母千枚岩、绿泥石千枚岩等方解石+白云石(总量>50%)片状构造片岩云母片岩:黑云母片岩、白云母片岩、二云母片岩等绿片岩:绿泥石片岩、阳起石片岩等蓝闪片岩:蓝闪石片岩、蓝闪钠长片岩等石英片岩:石英片岩、绢云石英片岩等钙质片岩:透闪绿帘片岩、绿帘透闪片岩等镁质片岩:蛇纹石片岩、滑石片岩等角闪石(50%~斜长角闪岩90%)+斜长石灰色片麻岩片麻状构造片麻岩富铝片麻岩:特征变质矿物+片柱状矿物+长石种类+片麻岩,如石榴夕线堇青黑云钾长片麻岩等长英质片麻岩:钾长片麻岩、斜长片麻岩、二长片麻岩等钙质片麻岩:钙铝榴石透辉斜长片麻岩等紫苏辉石+斜长石麻粒岩紫苏麻粒岩、透辉麻粒岩、二辉麻粒岩等矽卡岩云英岩糜棱状组构糜棱岩长英质糜棱岩、云母质糜棱岩、角闪质糜棱岩、钙质糜棱岩等石榴石+绿辉石榴辉岩柯石英榴辉岩、蓝晶石金红石榴辉岩等次生石英岩碎裂状组构碎裂岩碎裂岩、碎斑岩、碎粒岩等铁镁质矿物>90%变质岩基体+花岗质脉体超铁镁质岩混合岩角闪石岩、辉石岩等眼球状混合岩、条带状混合岩等黄铁绢英岩青盘岩。
岩石学_变质岩课件 第三章变质岩类型
石榴石云母片岩与片岩对比
片岩
Schist
This is a photograph of muscovite mica schist (large specimen in the middle) and two pieces of phyllite (laid atop the schist) taken in the San Gabriel Mountains. Note the larger crystal sizes of the schist, and the higher reflectivity of the phyllite samples. The camera lens is two inches in diameter
柱状矿物——阳起石,透闪石、普通角闪石等 粒状矿物——长石,石英等 有时含有石榴石、十字石、蓝晶石等特征变质矿物的变斑晶。
一般:片状矿物或柱状矿物>30%
粒状矿物常以石英为主,可含一定量长石,长石<25% (5) 与千枚岩区别:变晶粒度>0.1mm,肉眼可以辨认矿物 (6) 进一步划分:云母片岩,石英片岩,绿片岩,角闪片岩,蓝闪石片岩
对于糜棱岩,均加在前面,如花岗糜棱岩
三、动力变质岩的主要类型
1. 构造角砾岩
概念:指断裂带中,受到应力成糜棱状的碎块, 发生过位移(剪切、重力作用下)。
多数粒度>2 mm,被破碎的细碎屑或者外来溶解 物质胶结的岩石。
构造角砾岩通常在断裂带,有时可厚数百米,延 伸很长,可数百公里。
三、动力变质岩的主要类型
板岩 slate
/bperry/ metarock/SLATE.htm
变质岩系
化学成分
与原岩的化学成分有密切关系,同时与变质作用的特点有关。在变质岩的形成过程中,如无交代作用,除 H2O和CO2外,变质岩的化学成分基本取决于原岩的化学成分;如有交代作用,则既决定于原岩的化学成分,也决 定于交代作用的类型和强度。变质岩的化学成分主要由SiO2Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、MgO、K2O、Na2O、 H2O、CO2以及TiO2、P2O5等氧化物组成。由于形成变质岩的原岩不同、变质作用中各种性状的具化学活动性流体 的影响不同,变质岩的化学成分变化范围往往较大。例如,在岩浆岩(超基性岩-酸性岩)形成的变质岩中, SiO2含量多为35~78%;在(石英砂岩、硅质岩)形成的变质岩中,SiO2含量可大于80%;而原岩为纯石灰岩时, 则可降低至零。在变质作用中,绝对的等化学反应是没有的,在变质反应过程中,总是有某些组分的带出和带入, 原岩组分总是要发生某些变化,有时则非常显著。在通常的变质反应中,经常发生矿物的脱水和吸水作用、碳酸 盐化和脱碳酸盐化作用。这些过程,除与温度、压力有关外,还和变质作用过程中H2O和CO2的性状有关,其他化 学组分,在不同的温度、压力以及外界组分的影响下,常表现出不同程度的活动性。例如,在接触交代变质作用过 程中,在侵入体和围岩之间,通过双交代作用可形成。在区域变质作用过程中,岩石化学组分的稳定程度,有时 可用化合物(硅酸盐、氧化物、硫化物等)的生成热来表示。一般说,生成热越高,这一化合物也越稳定。硫化 物的生成热是较低的,氧化物和硅酸盐的生成热比硫化物高。因此,在区域变质作用过程中,当温度升高时,亲 石元素(包括主要造岩元素K、Na、Fe、Mg、Al、Si)保持其稳定;而亲铜元素则根据它们本身的特性,呈现出 不同的活动性。这一情况也部分地解释了在区域变质作用过程中,岩石的主要造岩元素可以保持不变或稍有变化 的原因。
3.变质岩的基本特征和分类命名
一、变质岩的化学成分和化学类型
变质岩化学类型的划分 : (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
变质岩的两种成因分类: 等物理系列:同一变质条件下形成的所有岩石, 矿物组合取决于原岩化学成分 eg. 一个变质相或变质带的岩石如低级变质绿片岩 相形成的云母片岩、变质砂岩、透闪石大理岩、绿 片岩、蛇纹岩等不同原岩类型的岩石
一、变质岩的化学成分和化学类型
变质岩化学类型的划分(Turner, 1955) : (1)泥质(pelitic):Al2O3和K2O含量高,K2O 和Al2O3相对含量变化大; (2)长英质(quartz-feldspathic):SiO2含量 高,通常K2O过剩、Al2O3不足; (3)钙质(calcareous):CaO含量高,可含一 定量的MgO、FeO、Al2O3和SiO2; (4)基性(basic):MgO、FeO、CaO含量高, 可含一定量Al2O3; (5)镁质(magnesian):富MgO、FeO,贫 CaO、Al2O3和SiO2
二、变质岩的矿物成分
1. 变质岩矿物成分的影响因素
原岩化学成分: 硅质灰岩,主要成分为CaCO3和SiO2,经变质后可出现Q、 Cc、Wo(硅灰石),而不会出现And(红柱石, Al2SiO5)、 Ky(蓝晶石)、Sil(夕线石)等富铝矿物 成分为纯SiO2的硅质岩,在变质作用过程中仅出现Q,形 成纯的石英岩,而不会出现任何其它矿物 研究岩石的矿物成分可在一定程度上推断岩石的化学类型
变质岩石学
变质岩石学变质岩的矿物成分,既决定于原岩性质,还与变质作用的性质、强度密切相关,因此变质岩具有自己的矿物成分特点,又和火成岩、沉积岩有一定联系,且比它们更复杂多样。
主要造岩矿物在三大类岩石中分布情况列入下表:岩石中矿物的粒度、形态和晶体之间的相互关系等特征,称之为结构。
变质岩的结构,颇为特别,因为其是一种转化改造原岩的岩石。
根据成因,其结构一般可分为四类:碎裂结构,变晶结构,变余结构和交代结构。
变质岩的构造是指岩石组分在空间上的排列和分布所反映的岩石构成方式,着重于矿物集合体的空间分布特征。
按其成因可划分为三类:变余构造,变成构造和混合岩构造。
结构构造是变质岩的重要特征,常用作变质岩分类命名的重要依据。
通过对结构和构造的研究,还可以了解变质岩的原岩,判断原岩所经受的变质作用、环境、方式和程度等特点。
由动力变质作用形成的变质岩称为动力变质岩,动力变质作用常与构造运动有关。
在不同性质的应力影响下,岩石和矿物主要发生塑性变形(表现为矿物的粒内滑移和扭折)和脆性变形(矿物发生碎裂)。
根据岩石碎裂的特征将动力变质岩划分为以下主要类型,以岩石碎裂特征定出基本名称。
由接触变质作用形成的岩石成为接触变质岩。
它们分布在紧靠岩浆岩侵入体的围岩中。
围岩由于温度升高,发生重结晶作用,形成新的岩石,称为热接触变质岩,而由于岩浆中逸出的气态、液态溶液的影响使围岩发生交代作用,形成新的岩石,称为接触交代变质岩。
热接触变质岩中常见的有角岩类,斑点板岩,大理岩,而接触交代变质岩最常见的是矽卡岩。
区域变质岩是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,往往是温度、定向压力和具有化学活动性流体的综合作用。
其温度变化可在200-300℃至700-800℃,压力可自0.1-0.2GPa 至1.0GPa,地热梯度的变化范围也很大,可自7℃/km-60℃/km。
由于区域变质作用的分布范围是区域性的,因而区域变质岩常大面积分布,可达数百至数千平方公里,有的地区甚至达百万平方公里以上,并且变质程度深浅不同的区域变质岩在空间上常作带状分布。
认识变质岩
认识变质岩变质岩的主要特征及肉眼鉴定变质岩的主要方法。
一、目的要求1.通过实验了解变质岩的主要特征;认识一些常见变质矿物和变质岩类型,加深对变质作用的理解。
2.通过对未知岩石标本的鉴定,达到复习和巩固对三大类岩石特征的认识,了解变质岩、岩浆岩及沉积岩的一些主要区别,进一步掌握肉眼鉴定岩石的步骤和方法。
二、预习要点变质作用的概念;变质矿物;变质岩的结构与构造;变质岩的分类及其代表岩石。
三、实验用品1.标本片岩、千枚岩、板岩、片麻岩、石英岩、大理岩、蛇纹岩、矽卡岩、角岩、混合岩。
2.工具放大镜、小刀、稀盐酸。
四、实验内容与方法(一)变质岩的基本特征1、变质岩的矿物变质岩既然是由岩浆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。
如岩浆岩中的石英、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岩浆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:o粗粒变晶结构粒径>3o中粒变晶结构粒径3-1o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:o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。
变质岩分类06
例:石榴石二云母片岩, 角闪片岩
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
区域变质岩的结构分类(据A.Spry,1969)
区域变质岩的结构分类(据A.Spry,1969)
结构
原岩 石英砂岩 硬砂岩 砾 岩 原 岩 结 构 显 著 钙质沉积 泥质沉积 酸性熔岩 斑 岩 中酸性侵入岩 基性熔岩 基性侵入岩 变质辉绿岩 石英片岩 准片岩 变质砾岩 大理岩 钙质片岩 千枚岩 片岩 绿片岩 斜长角闪岩 准片岩 变质砾岩 片状大理岩 板岩 片状斑岩 残斑变质岩 片麻花岗岩 片麻状闪长岩 变质玄武岩 斜长角闪岩 斜长辉石岩 石英岩 麻粒岩 麻粒岩 大理岩 麻粒岩 花岗片麻岩 片麻岩 麻粒岩 榴辉岩 麻粒岩 区域变质 深成变质
变质岩分类
• • • • • • • 一、变质岩分类依据: 1、变质作用类型或变质岩成因; 2、等化学系列和等物理系列; 3、变质岩的矿物成分和结构构造 二、变质岩分类原则: 1、根据变质作用的类型或变质岩的成因 2、进一步分类:等化学系列(原岩成分)、等物 理系列(变质条件)、变质岩的矿物成分和结构 构造
蓝闪石片岩 由蓝闪石、石英组成,具斑状变晶结构,粒 状变晶结构,正交偏光。
蓝晶石蛇纹石片岩 由蓝晶石、蛇纹石及黑云母等 组成,具斑状变晶结构。纤状变晶结构。正交偏光。
4、片麻岩
是指具有中粗粒鳞片粒状变晶结构, 片麻状、条带状或条痕状构造并含长石 较多的岩石,其中长英质矿物大于50% 或更多,且长石多于石英。
主要变质岩分类及肉眼鉴定表
水文地质手册
片理构造是变质岩中最常见的构造!片理构造是岩石中片状"板状和柱状等矿物在
定向压力作用下#呈相互平行排列形成的!岩石易沿此方向劈开#劈开面称片理面!片理
面平滑光亮#延伸不远#据此可与沉积岩的层面相区别!根据矿物组合和变质程度#片理
又可分为$
%$&片麻状构造$岩石中浅色粒状矿物%如石英"长石等&和深色片状"柱状矿物%如黑
英
丝绢光泽
第一篇#水文与水文地质总论
’.#’
构造 板#状
块#状
岩石名称 板岩
大理岩 石英岩 断层角砾岩 糜棱岩
主要矿物成分
其他特征
#绢 云 母!绿 泥 石 及 粘土矿物
#方解石!白云石
#石 英
#矿物颗粒用肉眼很难辨认"岩性均匀致密"击 之发声清脆"微具丝绢光泽"易剥成薄板
#可呈白!浅灰!浅红!浅蓝等各种颜色或花纹" 岩石粉末滴稀盐酸起泡"小刀易刻划"具等粒变 晶结构
的构造!极似片状构造#但结晶微细#片理面有丝绢光泽#有时可见细小的绢云母#这是千
枚岩特有的构造!
%*&板状构造$是指岩石结构致密#极易沿一定方向分裂成薄板的构造!板面平整光
滑#常见微弱丝绢光泽#这是板岩特有的构造!
.&块状构造
块状构造是指岩石中矿物颗粒无定向排列#表现比较均一的构造#如大理岩"石英岩
肉眼难辨认
#绿泥石"阳起石
#深绿色#常为鳞片状或叶片状块体#小刀可以 刻划
滑石片岩
#滑石"绢云母
#白"浅绿"浅黄色#具滑感#用指甲可以刻划
变质岩石学-第四章 变质岩的主要类型-热接触变质岩类
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
表3-4 热接触变质岩分类
长英质岩类
碳酸盐岩类
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。
石英岩(quartzite) 石英含量>70%。如含长石 >10%,则称长石石英岩。
4.3.2 热接触变质岩的分类和命名
岩石的进一步命名根据矿物含量:
<5%的不参加命名; 含量5%~10%,冠以 “含” 字; 含量>10%的,直接参加命名。 两种以上的矿物参加定名时,按 “少前多后” 排列,但参加定名的矿物名称不超过三个。如:矽线 石红柱石云母片岩。 特征变质矿物含量虽<5%,也应参加命名,在矿 物名称前冠以 “含” 字。 岩石的颜色或特征的结构、构造通常应参加命名。 如:灰绿色条带状透闪符山石大理岩。
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。
变质岩野外调查
第三章变质岩野外调查要点一、常见区域变质岩分类常用的区域变质岩分类见表4-1。
本区主要是低级变质岩和中级变质岩。
表4-1 常见区域变质岩分类表二、区域变质岩描述要点1.变质岩结构构造1)变余结构、构造:在低级、极低级变质岩中,甚至在部分中高级变质岩中,保留原岩的结构特点,如变质侵入岩中的变余辉绿结构、变余花岗结构、变余块状构造;变质火山岩中的变余岩屑结构、变余晶屑结构、变余斑状结构、变余气孔结构、变余流纹构造、变余枕状构造;变质沉积岩中的变余砂状结构、变余层理构造。
然而,在强烈变形作用下可产生类似于层理的成分层构造、类似于砾岩的石香肠、构造透镜体构造,应注意区分。
2)变晶结构:由变质作用过程中产生的矿物称做变晶。
由变晶形态、大小、相互关系反映的结构称作变质结构。
变晶按粒度分为:粗粒(≥2mm)、中粒(2~1 mm)、细粒(1~0.1mm)、微粒(<0.1mm)。
变晶结构进一步可分为变斑状结构、鳞片变晶结构、纤状变晶结构、粒状变晶结构等。
3)变质构造,包括以下几种:(1)板状构造(板劈理):由肉眼难以辨别的微晶—隐晶质变质矿物组成,沿密集的板片状板劈理裂开平整光滑、色泽暗淡的面状构造。
(2)千枚状构造:由肉眼难以分辨的片状、粒状微晶变质变余矿物组成,有强烈的丝绢光泽的面状构造。
(3)片状构造:由肉眼可以识别的片状、针柱状及粒状变质矿物组成的面状构造。
千枚状构造与片状构造又称为片理。
(4)片麻状构造:由粒状、板片状中粗粒变质矿物组成,板片状矿物在粒状变质矿物中断续定向分布构成的构造。
(5)其余还有线状构造(线理)、块状构造、斑点构造、眼球状构造、阴影状构造、条痕状构造、条带状构造等。
2.基本岩石名称(1) 变质轻微仍保持原岩特点的岩石称“变××岩”、“变质××岩”。
(2) 以岩石构造为基本名称,如板岩(板状构造)、千枚岩(千枚状构造)、片岩(片状构造)、片麻岩(片麻状构造)。
变质岩岩石分类和命名方案
中华人民共和国国家标准岩石分类和命名方案变质岩岩石分类和命名方案(GB/T 17412.3—1998)1.范围本标准规定了变质岩的分类依据和原则,制定了变质岩岩石分类和命名方案。
本标准适用于地质勘查中的变质岩岩石鉴定,也适用于地质教学和科学研究工作。
2.术语定义本标准采用下列定义。
2.1变质作用地壳中原来已存在的岩石,由于受到构造运动,岩浆活动或地壳内热流变化等内力的影响以及陨石冲击的瞬时热动力作用等,使岩石在固态(或基本保持固态)情况下发生矿物成分、结构、构造甚至化学成分的变化,这些变化总称为变质作用。
根据变质作用的主要因素和地质条件,可将变质作用分为区域变质作用、动力变质作用、接触变质作用、气-液变质作用、混合岩化作用等。
2.2变质岩在变质作用条件下,使地壳中已经存在的岩石(可以是火成岩、沉积岩及早已形成的变质岩)变成具有新的矿物组合及结构、构造等特征的岩石,称为变质岩。
2.3特征变质矿物指变质作用过程中形成的稳定范围较窄,能够指示特定的温度、压力条件(有时还可指示原岩成分)的变质矿物。
例如:云母片岩中出现十字石或蓝晶石,表明其是由粘土质岩石经中级区域变质作用所形成,所以十字石、蓝晶石称为特征变质矿物。
2.4变余结构、构造指变质岩中,由于变质结晶作用不彻底,仍保留有原岩的结构和构造。
例如:变余辉绿结构,变余砂状结构,变余层理构造等。
2.5变晶结构变晶结构是原有岩石经变质作用在固态下重结晶形成的晶质结构,是指岩石中矿物变晶粒度的相对大小、自形程度,矿物变晶的形态以及彼此间的交生关系等特征。
例如:等粒变晶结构,鳞片粒状变晶结构,包含变晶结构等。
变晶结构按矿物粒度大小划分为:粗粒变晶结构≥3mm中粒变晶结构<3~1mm细粒变晶结构<1~0.1mm显微变晶结构<0.1mm2.6交代结构是交代作用形成的结构,既是指新生矿物置换原有矿物而反映出的形象特征(交代残留结构),又是指交代作用形成的新生矿物的形象特征(交代变晶结构)。
变质相总结
基性岩
化学成分:富CaO、FeO、MgO、Na2 O>K 2 O 主要变质矿物为:石英、斜长石、绿泥石 特征基性变质矿物有:绿帘石/黝帘石、角闪石、单斜 辉石、斜方辉石和石榴石等
接 触 变 质 相
钠长绿帘角岩相 300—400℃ 0.1—0.3GPa 普通角闪石角岩相 400—600℃ 0.1—0.3GPa 辉石角岩相 650—800℃ ≤0.2GPa 透长石相 800—1000℃,温度极高 0.02—0.08GPa,压力极低 不出现在基银
高角闪岩相 650—700℃ 0.3—1.0GPa
矿物标志:白云母+石英转变为钾长石+Al2 SiO5 或者片麻岩发生深熔,出现混合岩化作用 矿物组合: 夕线石+石榴石+黑云母+钾长石+石英±斜长石 红柱石+堇青石+黑云母+钾长石+石英±斜长石 矿物组合:普通角闪石+斜长石±透辉石±石英 变质反应:白云母+石英==钾长石+夕线石/红柱石+水 白云母+石英+斜长石+水==熔体(钾长石、钠质斜长 石、石英)+石英或钠质斜长石+Al2 SiO5+水 标志矿物:紫苏辉石 矿物组合:紫苏辉石+透辉石+斜长石±石英±角闪石 矿物标志:黑云母+夕线石不稳定,转变为石榴石+堇青石 透辉石+石榴石+斜长石+石英 矿物组合: 夕线石+石榴石+堇青石+石英+钾长石±斜长石 变质反应:普通角闪石+石英==紫苏辉石+透辉石+斜长石+水 紫苏辉石+斜长石==石榴石+透辉石+石英 (高压) 蓝闪石、多硅白云母、石英和钠长石 典型高压矿物:蓝闪石、硬柱石、硬玉+石英、文石 绿帘石、绿纤石、绿泥石和钠长石、阳起石、多硅白云母 特征矿物组合:石榴石+绿辉石,不出现斜长石 石英、蓝晶石、角闪石、帘石和金红石,以及柯石英、金刚石 等超高压(2.8—3.5GPa)矿物
岩浆岩_变质岩_沉积岩的分类
岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因及其分类二、岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因及其分类岩石按成因可分为三大类:岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩。
(一)岩浆岩岩浆岩又称火成岩,是由地壳下面的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的。
岩浆是存在于地壳下面高温、高压的熔融状态的硅酸盐物质(它的主要成分是SiO2,还有其他元素、化合物和挥发成分)。
岩浆内部的压力很大,不断向压力低的地方移动,以至冲破地壳深部的岩层,沿着裂缝上升,喷出地表;或者当岩浆内部压力小于上部岩层压力时迫使岩浆停留下,冷凝成岩。
依冷凝成岩时的地质环境的不同,将岩浆岩分为三类:喷出岩(火山岩):岩浆喷出地表后冷凝形成的岩浆岩称为喷出岩。
在地表的条件下,温度下降迅速,矿物来不及结晶或者结晶差,肉眼不易看清楚。
如流纹岩、安山岩、玄武岩等。
浅成岩:岩浆沿地壳裂缝上升至距地表较浅处冷凝形成的岩浆岩。
由于岩浆压力小,温度下降较快,矿物结晶较细小。
如花岗斑岩、正长斑岩、辉绿岩等。
深成岩:岩浆侵入地壳深处(约距地表3公里)冷凝形成的岩浆岩。
由于岩浆压力大,温度下降缓慢,矿物结晶良好。
如花岗岩、正长岩、辉长岩等。
深成岩和浅成岩又统称侵入岩。
岩浆的化学成分相当复杂,其中影响最大的是SiO2。
根据SiO2的含量,岩浆岩可以分为以下四类:酸性岩类(SiO2含量>65%),如花岗岩、花岗斑岩、流纹岩等。
中性岩类(SiO2含量65%~52%),如正长岩、正长斑岩、粗面岩、闪长岩、安山岩等。
基性岩类(SiO2含量52%~45%),如辉长岩、辉绿岩、玄武岩等。
超基性岩类(SiO2含量<45%),如橄榄岩、辉岩等。
岩石中SiO2的含量越大,其颜色越浅,比重也越小。
岩浆岩的分类简表参见表10-1-2。
【例题7】岩浆岩中含量最多的成分是()。
A.SiO2B.Al2O3C.Fe2O3D.CaCO3答案:A【例题8】下列哪一项是岩浆喷出地表冷凝后形成的喷出岩?(A)。
泥质系列变质岩汇总
泥质系列变质岩变化规律区域变质岩中的变质泥质岩:有板岩、千枚岩、片岩、片麻岩重要区域变质相:也称之为低绿片岩相,低级变质级.Ms + Ch + Q 泥质岩石Ms + Bi + Ch + Q 泥质岩石泥质岩石中也可以出现Cld及富锰铝榴石的Gt。
特征:泥质岩中出现富Alm的Gt。
Cld和Ch都可能出现。
泥质岩中以出现St(中压)和Crd(低压)和在Ms存在时富铁绿泥石及Cld的消失为标志。
(巴肯式And带等变线反应)中压泥质岩石:St + Alm + Bi + Ms + Q ± PlKy + Alm + Bi + Ms + Q ± Pl低压泥质岩石:Crd + And + Bi + Ms + Q ± Pl ± Alm泥质岩石标志:Ms+Q不稳定,转变为Kf+Als。
片麻岩发生深熔,出现混合岩化作用也是高角闪岩相开始的标志。
Sil + Gt + Bi + Kf + Q ± Pl 泥质岩石,中压And + Crd + Bi + Kf + Q ± Pl 泥质岩石,低压泥质岩石进入麻粒岩相的标志:Sil+Bi不稳定,转变为Ga + Crd。
泥质系列变质岩岩石类型岩石主体为残余的粘土质、粉砂质和凝灰质物质等,常出现变余层理构造。
原岩为泥质、粉砂质沉积岩及部分中酸性凝灰岩、沉凝灰岩等。
千枚岩的原岩有泥质、粉砂质沉积岩、及部分火山凝灰岩等由于原岩成分和变质条件不同,片岩类型变化多样, 主要包括:云母片岩、绿片岩、蓝片岩和镁质片岩4类。
闪岩相。
当有两种以上的特征矿物时,以少前多后的原则,如十字石榴二云片岩,当石英超过50%时,也可参与定名,如石榴石白云母石英片岩等。
50%,长石含量大于石英,斑状变晶结构一般代表高角闪岩相条件。
泥质系列变质岩各变质相矿物共生组合绿片岩相(LGS): (巴罗式Ch、Bi带)Ms + Ch + Q 泥质岩石Ms + Bi + Ch + Q 泥质岩石低角闪岩相(LA) 巴罗式St、Ky带,巴肯式And带) 泥质岩中以出现St(中压)和Crd(低压)和在Ms存在时富铁绿泥石及Cld的消失为标志。
变质岩石学第四章 变质岩的主要类型区域变质岩类
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
常见的变质矿物有:Se、Chl、Ms、Bi、Q、Pl 等; 特征变质矿物有: And、Chd、Ant
主要岩石类型:板岩、千枚岩、云母片岩、黑云母片类。
4.3 主要的区域变质岩
1) 板岩(slate) 具板状(结晶劈理)构造的岩石。 原岩主要是泥质岩、泥质粉砂岩和中酸性凝灰岩 等。重结晶不明显或极轻微,板理面上可见少量绢云 母、绿泥石等;具变余泥质结构。属主要受应力作用 的低级变质的产物,按颜色及杂质可进一步定名。 例如:四川南江火地垭群中的炭质板岩、灰色硅 质板岩,川西高原西康群的深灰色炭质粉砂质板岩。
4.3 主要的区域变质岩
(1) 云母片岩 其原岩主要为泥质岩和中酸性火山岩、钙质砂页 岩等。矿物成分以云母为主,其次有石英、斜长石、 石榴石、蓝晶石、十字石等。根据两种云母的含量关 系可定出岩石的基本名称(表3-6)。
云母含量 (%)
白云母 黑云母
岩石基本名称
表3-6 按云母种类的云母片岩分类
100~75 0~25
75~50 25~50
50~25 50~75
白云母片岩
黑云白云片岩 白云黑云片岩 二云母片岩
25~0 75~100
黑云母片岩
4.3 主要的区域变质岩
云母片岩分布较广泛, 在区域变质岩分布地区经常 可见。例如:山西繁峙可见 石榴石云母片岩,岩石具斑 状变晶结构。
变质岩知识点
第二十一章共生分析和变质相一矿物相律(了解)二矿物组合⒈矿物组合(mineral assemblage)或矿物共生、矿物共生组合(mineral paragenesis):在共生分析中,一定化学成分的岩石达化学平衡时的矿物成分。
矿物组合是岩石化学成分和P、T等条件,是共生分析的对象或出发点。
由于温度升高的进变质过程反应速率达,易于达到平衡,因此岩石中见到的矿物组合多为热峰矿物组合。
⒉矿物组合确定标志:保证属于同一个具有一定化学成分的岩石系统。
⑴一个矿物共生组合中各种矿物都有相互接触的关系;⑵各矿物相互间无反应和交代现象;⑶同种矿物的化学成分及光性特征相近。
如有环带,则其边部化学成分及光性特征近似;⑷一对矿物之间元素的分配符合Nernst 分配定律,即各处元素的分配系数近相等⑸矿物共生关系符合矿物相律,即矿物相数不超过惰性组分数。
通常不超过五六种。
三共生分析(了解)四变质相⒈变质相的概念变质相:在热峰附近一定P-T-μH2O范围内达到化学平衡的所有变质岩,其矿物组合与岩石化学成分之间有固定的、可以预测的关系。
⒉变质相的含义⑴一个变质相是一个等物理系,与岩石化学成分无关;⑵在一个变质相中,对应不同的岩石化学成分有相应的不同的矿物组合。
给定岩石化学成分,可以预测相应矿物组合;一个变质相内岩石化学成分与矿物组合的这种关系是岩石系统达到化学平衡的必然结果,用成分-共生图解可很好地表示这种关系。
⑶变质相的标志是矿物组合。
变质相的分类及各变质相基性变质岩的临界矿物组合表3.变质级(metamorphic grade):变质作用过程中原岩受到改造的程度,按温度的高低,将变质作用分为四个等级。
很低级:包括沸石相(Z)、葡萄石—绿纤石相(P-P)、硬柱石—钠长石—绿泥石相(LA)、蓝片岩相(BS);低级:包括钠长绿帘角岩相(AEH)、绿片岩相(GS)、绿帘角闪岩相(EA);中级:包括普通角闪石角岩相(HH)、角闪岩(A);高级:包括辉石角岩相(PH)、透长岩相(S)、麻粒岩相(G);榴辉岩相(E)以高压为特征,温度包括低温—高温的的范围,未列于上述以热峰温度为标志的变质级中。
第二章 变质岩的基本特征和分类命名
变质岩的两种成因分类:
▼等化学系列是指具有同一原始化学成分的所有岩石,其中矿 物组合不同是由变质作用类型和强度决定的 eg. 基性岩石在区域变质条件下,随着变质程度增加,出现 绿片岩→绿帘角闪岩→角闪岩→辉石麻粒岩 构成一个等化学系列。 泥质岩则出现板岩→千枚岩→片岩→片麻岩系列 ▼等物理系列是指同一变质条件下形成的所有岩石,其矿物组 合的不同是由原岩化学成分决定的 eg. 一个变质相或变质带的岩石
表32造岩矿物在变质岩岩浆岩沉积岩中的主要分布情况岩石类型矿物种类沉积岩变质岩沉积岩变质岩岩浆岩变质岩岩浆岩二氧化硅蛋白石玉髄石英石英石英鳞石英富铝矿物水铝矿水铝石刚玉尖晶石富铝的硅酸盐类粘土矿物高岭石地开石红柱石蓝晶石矽线石叶蜡石十字石硬绿泥石硬玉歪长石白榴石歪长石白榴石方钠石黝方石蓝方石碱质或钙质铝硅酸盐类粘土矿物斜长石钾长石浊沸石方柱石钠云母绢云母钾长石钠长石白云母霞石钙铝质硅酸盐类帘石类葡萄石硬柱石绿纤石钙铝榴石符山石含铝的铁镁质硅酸盐和铁镁质铝硅酸盐类铁铝榴石绿泥石含铝的阳起石蓝闪石铁铝榴石堇青石黑云母金云母普通角闪石碱性角闪石铁镁质硅酸盐类滑石蛇纹石直闪石硅镁石铁镁闪石斜方辉石霓石橄榄石钙镁质和钙质硅酸盐类透闪石阳起石镁橄榄石钙铁辉石镁蔷薇辉石硅灰石透辉石普通辉石黄长石榍石碳酸盐类碳酸盐类碳酸盐类炭质有机炭质石墨其它卤化物碳酸盐类重晶石硬石膏萤石方镁石二二变质岩的矿物成分变质岩的矿物成分1红柱石蓝晶石矽线石十字石阳起石透闪石滑石叶蜡石蛇纹石硬绿泥石方柱石硅灰石符山石等主要在变质岩中分布主要在变质岩中分布
泥质、钙质是两个副变质岩石系列。而镁质变质岩 原岩主要是超基性岩浆岩。富镁的沉积物很少,因此, 这三类变质岩原岩性质问题不大。 判断长英质和基性两类变质岩原岩性质是一个较复 杂的问题,需综合考虑地质产状、岩石组合、变余的结 构构造、岩石化学等多方面特征。当强烈的变质、变形 使得地质产状、变余结构构造破坏、消除时,用岩石化 学方法恢复原岩更显得重要 .
包含变质岩分类三要素的主要变质岩分类表
表 中 该 分 类 时 鉴 定 变 质 岩 石 具 有 可 操 作 性 和 实 用 性 分 类 表 中涵 盖 了 自 然 界 主 要 的 变 质 岩 石
,
。
关键词
变 质 岩 分 类 ;物 质 成 分 ; 变 质 岩 组 构 ; 变 质 岩 成 因
中图 法 分 类 号
. 5 P 88 3
1
引言
变质 岩 的 原 岩 是 火 成 岩 和 沉积 岩 与 它 们 相 比 变 质 岩
,
,
、
2
变质 岩 分 类 的 现 状
前 人对变 质 岩 的 分类做 过 不 少 工 作 提 出 很 多 变 质 岩 的
,
,
的化 学 成分 矿 物成分 组构 特 征及形 成 变 质 岩 的 物化 条件
和 地 质 环 境更 为复 杂 因 此 变 质岩 的 分类 比 火成 岩 和 沉 积
,
、
分类方案 既 有 图 解 式 的 也有表格式 的
, ,
造 如 斜 长 角 闪 岩 麻 粒 岩 榴 辉岩及 弱 片 麻状 的 长 石 片 麻 岩
,
、
、
设计 和 编 制 了 不 同变 质 作 用 所 形 成 的变 质岩类 一 物质成 分 (化 学成分 矿 物 成分 ) 一 组 构 (结 构构 造 ) 为 基 础 的 主 要 变 质 岩分类 表 (表 1 )
, 。
等 为 了 避 免 在 分类 表 的 框 格 中 重 复 该 岩 石 的 名称 故 将 这
, ,
些 岩石 放 置在 两类 组 构 的 框 格之 间 并 去 掉分 隔两 类 组 构 的
,
虚线
,
。
变 质 岩 的化 学 成分是 其 原岩火 成 岩 和 沉 积岩化 学 成 分
变质岩分类鉴定表
理
板状
深灰、黑
泥质岩,浅变质而成
绢云母含量比千枚岩少,丝绢光泽微弱,声清脆
千枚岩
肉眼不易辨认,绢云母,石英,长石,方解石,绿泥石(较板岩含量少)
鳞片变晶
千枚状
绿、深红、灰黑
由泥质岩或隐晶质酸性岩浆岩浅变质而成
呈丝绢光泽
中变带
片岩
云母,绿泥石,滑石,石墨,角闪石,阳起石等
鳞片变晶
片状
白、亮灰、黑、绿、黑绿
常具美丽花纹,遇稀盐酸起泡
石英岩
以石英为主,少量长石,云母,绿泥石,磁铁矿,绿帘石,硅线石等
变余砂状
块状
白、浅红
石英砂岩各种硅质岩
致密坚硬,玻璃或油脂光泽
角岩
堇青石,红柱石,硅线石,石榴石,还有白、黑云母,辉石,石英等
致密,细粒斑状
致密状,条带状
灰白、黑
泥质页岩,凝灰岩
无片状构造表面似细粒玄武岩
接触交换变质岩
泥质岩、页岩,基性岩
易沿片理剥开
深变带
片麻岩
长石,石英为主(>50﹪),片状矿物有黑、白云母,柱状矿物有角闪石
等粒变晶,斑状变晶,晶体较粗大
片麻状
颜色不一
长石砂岩,中酸性岩
矿物呈条状或眼球状分布,如花刚片麻岩,深变质产物
混合岩
原岩基体物质与混入脉岩的物质
块状或条带状
斑点、黑白相间
区域变质岩
表3—9变质岩分类鉴定表
岩石名称
岩石类别
矿物名称
结构
构造
颜色
原岩成分
其他特征
动力变质岩
碎裂岩
各种岩屑
碎斑
角砾状
各种岩石
某岩石被压碎,称碎裂某岩石
变质相的划分方案
变质相的划分方案1.Escola (1920)最初提出的是五个变质相:绿片岩相、角闪岩相、角岩相、透长石相和榴辉岩相。
1939年Escola又增加了三个变质相:绿帘角闪岩相、麻粒岩相和蓝闪石片岩相,并把角岩相改为辉石角岩相,还附带了一个“沸石的结晶作用。
主要区域变质相特征(一)沸石相标志是浊沸石和钠长石开始出现为下限,温度稍高可以出现葡萄石。
主要变质反应有:方沸石+石英=钠长石(200 ℃, 2kb)片沸石=浊沸石+3石英+2H2O(稍低于200 ℃, 2kb)典型矿物组合:(1)浊沸石+绿泥石+钠长石+石英;(2)浊沸石+葡萄石 +绿泥石+钠长石+石英;(3)葡萄石+绿泥石+方解石+石英形成条件(实验资料):PH2O=1-3kb,T=200-300℃。
极低级变质。
(二)葡萄石-绿纤石相标志是浊沸石分解形成绿纤石,温度稍高绿纤石(400℃)将分解。
主要变质反应有:浊沸石+绿泥石+方解石 =葡萄石+石英+CO2+H2O (温度稍低)浊沸石+葡萄石 +绿泥石 = 绿纤石+石英+H2O (360 ℃, 2kb )典型矿物组合:(1)绿纤石+葡萄石+绿泥石+钠长石+石英(变质硬砂岩)(2)绿纤石+绿泥石+绿帘石+钠长石+石英(变质基性岩)形成条件(实验资料):PH2O=1-3kb,T=300-360℃。
极低级变质(三)蓝闪石-硬柱石相(蓝片岩相)特征:基性变质岩中出现蓝闪石、硬柱石、硬玉、霰石等。
主要变质反应(多):例如浊沸石=硬柱石+石英+H2O (200-300 ℃, 2.6-3.3kb )绿泥石+阳起石+钠长石=蓝闪石+ H2O (200-350 ℃, 5-7kb )钠长石=硬玉+石英(硬砂岩)((200-300 ℃, 7.5- 9.5 kb )典型矿物组合:中压:硬柱石+钠长石+绿泥石+(石英,方解石,多硅白云母)高压:硬柱石+蓝闪石+钠长石+霰石(无石英时可以出现硬玉)极高压:硬柱石+蓝闪石+硬玉+石英形成条件(实验资料):温度200-450℃,压力 3-5kb,可达10kb 。
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常见变质岩岩相学分类
变质岩是早先已形成的岩石(岩浆岩、沉积岩)遭受变质作用的产物。
所谓变质作用系指在地壳形成和发展的过程中,由于物理化学条件的改变,早先形成的岩石(包括岩浆岩和沉积岩)在固态条件下矿物成分、结构构造以及化学成分等发生变化的作用。
因此变质岩的分类大多数依据变质岩的矿物成分、结构构造、化学成分以及变质作用的类型因素。
本实验教材变质岩部分的分类主要采用岩相学分类,即基于岩石的矿物成分、结构构造等岩相学特征把岩石划分成不同岩石基本类型,同时尽量兼顾变质作用类型或变质岩成因、等化学系列和等物理系列等原则命名具体岩石名称。
首先,根据变质岩的结构构造、矿物组合成分特征以及变质岩成因划分为三个系列,22个基本类型。
第一系列:以结构构造命名的变质岩系列,有6个岩石基本类型:板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、糜棱岩、碎裂岩;第二系列:以矿物组合及其含量命名的变质岩系列,有7个岩石基本类型:石英岩、大理岩、斜长角闪岩、麻粒岩、榴辉岩、超铁镁质岩、混合岩;第三系列:主要依据变质岩成因命名除上述两个系列以外的其它常见变质岩系列,共有9个岩石类型:变粒岩、浅粒岩、角岩、灰色片麻岩、夕卡岩、云英岩、黄铁绢英岩、次生石英岩、青盘岩。
其次,每个系列的岩石基本类型再根据矿物、结构构造或等化学系列等特征进一步确定具体岩石名称(如下表)。