区域变质岩(安燕飞)

变质相
定义：变质相的概念是由P. 艾斯科拉最先提出的，即变质过程中同
时形成的一套矿物共生组合及其形成时的物理化学条件。
根据 “变质相” 理论，运用物理化学的定律和知识来解释和研究变质岩
中的矿物共生组合、原岩组分表和3变－质1条0 件变（质即相T-P分条类件表）三者之间的关系，从而使变
质作用的研究在区变域质变带质的相基础上更为详细和深入。 热接触变质相
应来划分变质带。 特定的矿物反应（变质反应）标志了一个特定矿物组合的首次形 成，它们是变质条件的指示计，比用单个标志矿物更为可靠。温克勒将整个变质作 用区间分成四个变质级：
很低级 低级 中级 高级 根据实验资料获得的基性岩、超基性岩、泥质岩和泥灰岩中常见的14个变质反应作 为划分变质级的特定变质反应（详见温克勒H.G.F. 1976年著《变质岩成因》）。
成因：双变质带的成因可用大洋板块向大陆板块俯冲来解释。在岛弧
外侧俯冲带，由于冷的洋壳和表层沉积物被带至深处，在承受较大的 负荷压力下，地热梯度又急剧下降，便发生高压低温变质作用。在岛 弧本身和内侧，因地壳、下地幔部分熔融，形成岩浆上涌和火山喷发， 造成了低压高温环境，便发生高温低压变质作用。
我国祁连山、秦岭、西藏、云南等地都存在有古生代、中－新生代的双变质带。
变质带的界线以某些标志矿物或矿物共生对的最初出现或消失作为依据，
各个变质带的名称也就以这些标志矿物或矿物共生对来命名。
意义在于：一定的原岩，由于变质条件（T-P）不同，其变质程度也就不
同（等化学系列的递增变质）。 每一个变质带是等物理系岩石。变质带之间的界线称为等变线
（isogrades）。
变质带的划分有助于了解变质地区的地质环境与变质程度之间的关系
2. 按变晶的形态可以分为
粒状变晶结构
石英
鳞片变晶结构
云母、绿泥石
纤维状变晶结构
阳起石、硅灰石
(二) 变余结构：变质程度浅，保留了部分原岩的结构。
变余斑状结构
变余砂状结构
……
2、变质岩构造
（一）变成构造
原岩构造消失，形成新的构造。
斑点构造： 炭质、硅质、铁质、红柱石等呈斑点状。
板状构造： 岩石具平行、密集、平坦的破裂面，沿此面岩石
（2）葡萄石一绿纤石相、 （4）角闪岩相、 （6）麻粒岩相、 （8）榴辉岩相
2.接触变质相（低压变质相）
（1）钠长绿帘角岩相
（2）角闪石角岩相、
（3）辉石角岩相
（4）透长石相
变质带（metamorphic zone）
定义：变质程度不同的变质岩成带状分布。 即由于变质程度不同而造成
的变质岩分带现象，亦称变质程度带。
其内在联系表现为：
1.变质前 形成的原岩建造；
2.变质时期 超基性岩的侵入 造山运动主期褶皱幕
3.变质晚期 混合岩和混合花岗岩的形成 变质期后的同构造花岗岩的发展。
一）区域变质岩的分类和命名
1、分类
区域变质岩的分类一般考虑如下因素：
（1）原岩的性质
（2）变质岩的特点
2、区域变质岩的命名
1）根据岩石的结构构造确定岩石的基本名称 （1）具变余结构、构造的岩石； （2）具变晶结构、变成构造的岩石； 2）定名 （1）主要矿物 （2）特征变质矿物 （3）特殊结构构造 （4）次要矿物 （5）习惯用法
（变质岩形成时的温度、压力变化），其方法在野外工作时简便易行， 因而目前仍常被使用。
（metamorphi c grade）
概念提出：变质带是根据某些标志矿物划分的，即标志矿物的出现或消失反映
了变质条件由一个变质带向另一个变质带发生了改变。 但是许多标志矿物可以在不同温度、压力条件下，由不同的变质反应形成；同一
变质作用类型
根据引起变质作 用的地质条件和 主导因素不同， 可分为
接触变质作用 区域变质作用 动力变质作用 混合岩化作用
区域变质作用（regional metamorhism）
区域变质作用是在广大范围内发生，并由温度、压力以及化学活
动性流体等多种因素引起的变质作用。
影响范围几千——几万平方公里
区域变质作用及其变质岩类
目标
能力目标： 能够识别区域变质岩中几种常见的特征变质矿物 能够识别区域变质岩，并会描述。 知识目标： 1、认识区域变质岩的基本特征 2、各类区域变质岩对应的原岩成分 3、认识各相区域变质岩中矿物共生组合 4、了解有关的矿产
区域变质作用及其变质岩
一 变ห้องสมุดไป่ตู้作用与变质岩概述
1. 变质作用因素 2. 变质作用特征 3. 变质作用类型
积小的新矿物。 ２.定向压力
作用于地壳岩石的侧向挤压力，具有方向性，主要是构造力的 作用造成。定向压力的作用结果使岩石中片、柱状矿物定向排 列。
挤压力和剪切力
（三）成分
岩石的化学成分 变质作用的化学活动性流体
二 几个名词
1. 变质带 2. 变质级 3. 变质相 4. 变质相系 5. 双变质带
变质相
三、变质作用特征
1. 变质岩结构 2. 变质岩构造 3. 变质岩矿物成分 4. 变质相
1、变质岩结构
（一）变晶结构
由于原岩在变质过程中的重结形成的结构。
1.按变晶大小可分：
粗粒变晶结构
中粒变晶结构
等粒变晶结构
细粒变晶结构
显微变晶结构
不等粒变晶结构
斑状变晶结构
主要矿物粒径 >3mm 1-3mm
0.1-1mm <0.1mm
负变质岩：变余层理，变余波痕。。
3、变质岩中的矿物
变质矿物：
石榴子石、 红柱石、夕线石、
蓝晶石、蓝闪石、
十字石、蛇纹石……
共有矿物：
石英、长石、云母
注意：
1.特征的构造更能在宏观上反映岩石成因，但部分构造 具有多解性－－块状构造
2.结构和构造是岩石成因的重要的标志，但有时准确的 判断需要两种特征的结合，并和岩石产状相联系。
二 区域变质作用类型
1. 区域中高温变质作用 2. 区域动力热流变质作用 3. 埋藏变质作用 4. 洋底变质作用
三 区域变质岩各论
1石英岩、2大理岩、3板岩、4千枚岩 5片岩、6片麻岩、7角闪岩、8变粒岩 9麻粒岩、10榴辉岩
变质岩概论
一 变质作用因素
温度、压力、成分
二 几个名词
变质带、变质级、变质相 变质相系、双变质带
→
蓝闪石片岩相
榴辉岩相
变质相
上述各个变质相都有一定的温度、压力范围，图3－43大致表示了这种关系。
变质相系 （metamorphic facies series）
在实际工作中，可以根据标志矿物的出现，划分出几个变质带，然后根 据变质带的特点，进一步归并为若干的变质相。
变质相系定义：
在一个变质地区，一定的温度、压力范围内形成的一套标型矿物组 合序列。 把区域变质相系分为三个基本类型和两个过渡类型：
易分裂成薄板状。
千枚状构造：岩石薄片状，丝绢光泽
片理构造： 片、柱、长条状矿物平行定向排列。
片麻状构造： 片柱状矿物（常为深色）与粒状矿物（常为浅色）
相间排列。
块状构造： 矿物均匀分布。
（二）变余构造：
变质岩中残留了原岩的构造
变余气孔构造、变余杏仁构造、变余层状构造等。
正变质岩：变余气孔；变余流纹。。。
区域地质作用类型
3 汇聚板块边缘 以长达数千公里的双变质带为特征。靠大洋一
侧由于板块俯冲，冷的洋壳和海沟沉积物被带到深处，常形成 低温高压变质带（三波川型，蓝闪石－硬玉型）；靠大陆一侧 是地幔物质上涌带，伴有中酸性岩浆活动，往往形成低压高温 变质带（领家型，红柱石－夕线石型）。
4 热穹隆核部 穹隆构造的核心部分变质程度高、出现 片麻岩、混合岩和花岗岩，向边部变质程度逐渐降低， 是一种中心式递增变质作用，常围绕热中心发育递增 变质带，此类变质作用归因于局部热流增高。
极其繁多。
分布在大陆地区
分布在大洋地区
向成岩作用过渡 类型，出现在造 山变质和洋底变 质的很低级部分。
造山变质 洋底变质 埋藏变质 混合岩化
区域变质
向岩浆作用过渡类型，与中、 高级造山变质岩伴生。
区域变质作用与相应变质岩关系
通常，区域变质总是和一定地区的岩浆作用或构造 作用有着一定的联系，它们是在地壳发展过程 中所呈现的特定的地质作用。
区域变质作用与大构造运动有关：
对岩石施加强大定向压力；
下降到地下深处，上升到地表；
裂隙为岩浆活动及化学活动性流体提供有利条件。
代表性岩石：板岩、片岩、千枚岩、片麻岩。
我们知道了不同的原岩可以变质为不同的变质岩
（石灰岩——大理岩；石英砂岩——石英岩）
在区域变质岩中，经常有同一类原岩在不同的变质条件下，形成不同 的变质岩的现象，（表现为不同的变质程度）：
第二部分 区域变质岩的主要类型
泥质变质岩类→原岩类型相当于泥质岩
区
长英质变质岩类→原岩成分相当于陆源碎
域
屑岩、硅质岩、中酸性侵入岩、火山熔岩
（变
和火山碎屑岩等。
按质
成 分 分
岩 的
钙质变质岩类→原岩主要是碳酸盐岩。 基性变质岩类→原岩主要是基性侵入岩及
类主 ）要
其火山熔岩和火山碎屑岩，此外，还有少
5 洋底变质作用 由于洋中脊和热点附近热流值的增加和 深部上升的含Mn、Fe、Zn、Pb等元素的热水溶液的作 用，使洋壳岩石发生不同程度的变质作用。
1、区域 变质岩？
区域变质岩
由区域变质作用形成的岩石。它 广泛出露于不同地质时代的变质 地质体中。由于其原岩类型和变 质作用的因素十分复杂，且形成 于不同的地质环境，致使该类型
板岩
千板岩 片岩 斜长角闪岩
较低温
300℃
600℃
变质程度浅
变质程度深
区域地质作用类型
1 大陆地盾区 外形上不显带状，而呈面型分布。一般 为低压变质，但温度差异很大，有的地盾区普遍遭 受高级变质作用（高角闪岩相和麻粒岩相），伴随 强烈混合岩化作用。如加拿大地盾。
2 造山带 多呈带状分布，延伸数百至上千公里，多 为中压或高压型变质作用。如欧洲的加里东造山带 为中压变质，阿尔卑斯造山带为高压变质。
定义：（Turner和Ramberg， 1966）
一定的温度、压力区间内的一整套变质矿物共生组合 它们在时间上空间上反复出现并紧密地伴随在一起 一个变质相内部其矿物组合和岩石总体化学成分之间存在着固定的、 因而也是可以预测的对应关系。
1.区域变质相
（1）沸石相 （3）绿片岩相 （5）绿帘角闪岩相 （7）蓝闪石一硬柱石片岩相
（1）低压型（红柱石－矽线石型） （2）中压型（蓝晶石－矽线石型） （3）高压型（硬玉－蓝闪石型） （4）低压过渡型（以十字石与红柱石、堇青石等共生为特征） （5）高压过渡型（以蓝闪石与蓝晶石共生，但不含硬玉为特征）
变质相系（一般分为四 个变质相系）
双变质带（paired metamorphic belts）
三 变质作用特征
成分（矿物）、结构、构造
四 变质作用类型
动力变质、接触变质 区域变质、混合岩化
一 变质作用因素
(一) 温度：
影响变质作用的最基本因素150°-180°～800°-900° 升温意味着获得了新的能量，矿物中质点活性增强，可使原来 的非晶质变为晶质，原来小晶粒长大。
（二）压力：
1.静压力 上覆岩石自重引起的，各向等同。 静压力是各向同性的，作用结果使岩石中矿物变为密度大，体
浊葡沸萄石石相－绿纤石P.变艾质硬斯砂科岩拉相 变质相钠角长闪分石石类－角表绿岩（帘相石19角3岩9）相（斑点角岩相）
绿片温岩度相升高 →
辉石角岩相（钾长石－堇青石角岩相）
压蓝片岩相 力角闪岩相
岩浆岩中生成沸石
透长岩相
透长石岩相
增麻粒岩绿相片岩相 绿帘石角闪岩相 角闪岩相
辉石角岩相
大榴辉岩相
麻粒岩相
区域变质作用及其变质岩
一 变质作用与变质岩概述
1.变质作用因素
2.变质作用特征
3.变质作用类型
二 区域变质作用
1.区域中高温变质作用
2.区域动力热流变质作用
3.埋藏变质作用
4.洋底变质作用
三 区域变质岩各论
1.石英岩 2.大理岩、
3.板岩
4.千枚岩
5.片岩
6.片麻岩、
7.角闪岩 8.变粒岩
9.麻粒岩 10.榴辉岩
定义：在环太平洋的许多中一新生代变质地区，常表现为两个特点不
同而走向平行的变质相系带，一个是高压型的，常位于（高压）大洋 的一侧；一个是低压型的，常位于高压型内侧靠大陆一边。称为双变 质带。
分布：双变质带是变质相系的一种特殊表现形式。其中高压低温变质
带位于近大洋一侧，高温低压变质带位于靠大陆一侧。两者大致平行 板块结合缝分布。
变质反应形成的同种标志矿物，也可有不同的温度、压力范围。因而由标志矿物划 定的等变线往往不是等变质条件的。
据此，Winkler H.G.F.（1976）认为：只有矿物共生组合的改变才是有意义的，
才能提供变质作用期间有关成因条件的信息。因此提出了变质级的概念。
变质级定义：根据常见岩石中，反映矿物共生组合重要变质变化的特定矿物反