变质岩试题

1、简述变质结晶作用中的变质重结晶作用与变质交代作用和沉积作用中的重结晶作用与交代作用并对比分析之。

变质重结晶作用是指岩石在基本保持固态的状态下的矿物重新组合和通过化学反应形成新矿物的过程。重结晶前后，岩石总化学成分（除H2O、CO2等挥发分外）保持不变。变质交代作用是指固体岩石在化学活动性流体作用下通过造岩组分带入或带出而使岩石总化学成分（除H2O、CO2等挥发分外）和矿物成分发生部分或全部变化的过程。岩石在交代过程中，其体积基本保持不变。而在沉积作用中的重结晶作用是指矿物在不改变基本成分的同时为减小表面能而自然增大粒度的作用，在沉积学中广义的重结晶还包括玻璃质或非结晶质向晶质的转化、晶格的调整等作用。交代作用是指一种矿物直接置换另一种矿物的同时保持了被置换矿物的大小和形态的化学过程。

前者是针对变质作用的两种机制，一般同时作用于变质过程中，对象为固态的岩石，并强调伴有新矿物的产生，新矿物的产生是发生变质作用及区分变质程度的重要标志，几乎所有的变质岩都经历了变质重结晶或变质交代；而后者是针对成岩过程中的两种机制，相对独立，对象为沉积物或已固结的沉积岩，重结晶一般强调矿物粒度的增大，交代作用也伴有新矿物的产生，但交代作用形成的矿物与前者差异显著，在沉积岩中占次要地位。

2、简述为什么温度对变质作用很重要。

①温度将影响变质重结晶作用的进行，升温有利于吸热反应(如脱挥发份反应)，提高反应速率和利于晶体生长，降低温度将使变质反应向放热方向进行；②温度升高利于脆性变形向韧性变形转变，从而改变岩石的变形行为；③温度升高有利于交代作用和变质分异进行；

④温度的持续升高将导致岩石发生部分熔融/深熔作用，促进混合岩化。

3、简述时间对变质作用的影响。

变质作用时间因素通常从两个角度理解：一是变质作用发生的地质时代，即不同时代变质作用的特点不同，这是由地球演化的方向性和不可逆性决定的；二是一次变质作用事件自始至终所经历的时间跨度，尤其是变质热峰持续时间，足够长的时间可以使变质反应得以彻底进行。

4、简述进变质与递增变质的定义以及两者的区别，退变质与退化变质的含义。

进变质是岩石在热峰前温度随时间而增加过程中发生的变质结晶作用。而递增变质是一个变质地区地表一定方向热峰连续有规律地增加的变质反应。递增变质和进变质的差异在于，递增变质指横过一地区空间上的热峰温度的增加，而进变质指单个岩石中温度随时间的增加。退变质是岩石在热峰后伴随温度降低发生的变质重结晶作用。而退化变质习惯上用于两个不同过程：①上面定义的退变质；②复变质中，比老的变质事件温度低的较年轻的变质重结晶事件，新老两事件属于不同的造山幕。

5、在图中填出3个铝硅酸盐矿物（And、Ky、Sil）所处区域并结合下图分析3个多型转变的岩石学意义。

And、Ky、Sil是富铝矿物，它们在岩石中出

现说明岩石富铝（变泥质岩）。红柱石（And）

出现说明岩石形成与低温低压条件；蓝晶石

（Ky）出现说明岩石形成于高压变质条件；而

夕线石（Sil）的出现则指示高温变质条件。自

然界也常常看到两个Al2SiO5多形变体同时出

现，这时其中一个处于准稳定状态的现象。

6、KAl2AlSi3O10(OH)2 + SiO2 = KAlSi3O8 + Al2SiO5 + H2O 该脱水反应是哪两个变质级典型的临界反应？试结合该反应分析其相图的特征及作用。

该反应为中级变质与高级变质的临界反

应。

脱水反应平衡曲线在P-T相图上特征：①

斜率低压极缓，低压以上陡；②平衡曲线

受水流体分压控制，随着x(H2O)增加，平

衡温度增高，平衡曲线斜率减小，x(H2O)=1

时，平衡温度最高，曲线斜率最小，而且

x(H2O)对平衡温度的影响随压力增高而明

显增大；③可解释总体为中温变质的地区，

局部发育高温矿物现象；④通过截取P-T

图中给定压力条件下，不同流体分压变质

反应平衡曲线对应的温度条件，可得到温

度组分图解。

7、巴罗式变质带及巴肯式变质带的等变线依次是什么？

巴罗式变质带为中压变质带：绿泥石-黑云母-石榴石-十字石-蓝晶石-夕线石；

巴肯式变质带为低压变质带：绿泥石-红柱石-红柱石及夕线石。

8、简述等物理系列及等化学系列的含义并举例说明。

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。如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→斜长石-辉石麻粒岩，构成一个等化学系列。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有原岩化学成分决定的，如一个变质相的岩石。9、结合泥质变质岩的化学成分分析其在不同变质级别中显示的矿物特征。

泥质变质岩的矿物成分特点是云母含量高，石英常见，两个亚类矿物成分有明显差别：①铝过剩、钾不足时的特点是含富铝矿物（红柱石、蓝晶石、夕线石等），中低温时无钾长石，高温时（麻粒岩相、辉石角岩相等）出现钾长石；②钾过剩、铝不足时的特点时含钾长石，中低温时无富铝矿物，高温时出现富铝矿物（夕线石、堇青石、石榴石等）。中低温时富铝矿物与钾长石不共生，两类泥质岩矿物组合明显不同。高温时富铝矿物与钾长石共生，两类泥质岩矿物组合相同，仅矿物含量有差别：铝过剩、钾不足的泥质变质岩富铝矿物含量高、钾长石少；钾过剩、铝不足的泥质变质岩则相反，钾长石搞而富铝矿物少。

10、简述变晶结构的一般特点。

变晶结构是变质重结晶和变质交代作用的产物，与岩浆岩中的全晶质结构有其相同之处：它们都是全晶质的。但由于变质作用中的结晶是在固态条件下进行的，这不同于岩浆岩中的结晶是由熔融态中晶出的过程，因而，变晶结构又与岩浆岩全晶质结构相比有不同之处：①同一世代的变晶矿物没有先后顺序。晶体自形程度的差别仅取决于结晶能力。且矿物之间排列紧密、彼此镶嵌或相互包裹。②变斑晶的形成一般与基质同时或稍晚，因此，变斑晶以富含基质矿物包裹体为特征。③除变斑晶外，变晶矿物自形程度差，多为他形，这与无自由结晶空间有关。例如，变晶结构中的斜长石就为他形，而岩浆岩中斜长石多为半自形。④柱状、片状矿物较多，且多有定向性。浅色矿物，多具优选方位、变形、波状消光等现象。这与变质作用中或变质之后应力的作用有关。

11、简述千枚状构造、片状构造、片麻状构造的区别。

板状构造是重结晶程度很低定的低级变质岩典型的面理形式，由密集的间隔平面显示，