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变质岩的主要类型

变质岩的主要类型
变质岩的主要类型

第一节动力变质岩类

由动力变质作用形成的变质岩称动力变质岩,又称构造岩或碎裂变质岩。

动力变质作用主要由应力作用引起,温度和溶液的影响较小。

由于岩石和矿物力学性质的差异,以及变形时的温、压条件,在应力作用下可发生脆性变形或塑性变形。在地壳浅处,围压较小,温度较低,以脆性变形为主;随着深度增大,温度增高,围压增大,渐变为以塑性变形为主。Sibson认为由塑性变形形成的长英质糜棱岩其形成深度大于10km。

岩石和矿物的脆性变形主要为碎裂,且在应为不断作用下大颗粒碎成小颗粒并发生位移,原岩结构被破坏。

塑性变形主要通过矿物晶体内部的滑动、动态重结晶、高温蠕变和晶体颗粒之间的相对运动,有时伴有在应力条件下的化学方式进行的重结晶和重组合作用。

主要动力变质岩有:

构造角砾岩(断层角砾岩):

碎裂岩:

糜棱岩:

千枚糜棱岩(千糜岩):

假玄武玻璃:

第二节热接触变质岩

一.概述

热接触变质岩由热接触变质作用形成,分布紧靠岩浆岩体的围岩中,主要是在岩浆体散发的热量和挥发份作用下,使围岩发生重结晶和变质结晶作用。

目前认为热接触变质作用温度在300—800℃之间,有时可达1000℃;均向压力较小,在几巴至3千巴;地热梯度可达60℃/km以上。

热接触变质岩距岩体愈近,则温度愈高,热变质作用也愈强,所以常见变质程度不同的热变质岩石顺序出现,并围绕岩体作环带分布,称为接触变质晕。

接触变质晕的发育程度取决于以下因素:

1.岩体的规模大小;

2.岩体的侵入深度;

3.岩体的成分;

4.围岩成分、结构和产状;

5.岩体与围岩接触关系。

二.热接触变质岩的分类和命名

(一)热接触变质岩的分类

热接触变质岩分类可按原岩化学成分分成五大类(等化学系列岩石),再按变质相细分。

分类如表3—4所列。

(二)热接触变质岩的命名

一般采用:次要矿物+主要矿物+岩石基本名称。

岩石基本名称常根据矿物成分、结构、构造来定。

1.具变余结构构造的:在原岩名称前冠以“变质”两字和主要新生矿物的名称;如二云母变质石英砂岩。

2.具变晶结构和变成构造:

(1)具定向构造的:可分为板岩、千枚岩、片岩、片麻岩等。

(2)不具定向构造的:

角岩:具显微变晶结构,矿物成分作散布状或其它非定向排列的热变质岩均可称为角岩。

大理岩:主要由碳酸盐矿物组成。

石英岩:石英>85%;如长石10—25%,为长石石英岩。

三.主要的热接触变质岩

(一)长英质岩类

变质砂岩、变质粉砂岩石英岩、长石石英岩(角岩)。

具典型角岩结构。可含少量云母、红柱石、堇青石、石榴子石等。

(二)泥质岩类

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、堇青石等雏晶,且常聚集成斑点状,称之为斑点板岩。

随着温度升高,红柱石、堇青石等迅速生长,构成斑状变晶结构,可称之为红柱石板岩、堇青石板岩,其基质常具变余泥状结构。

温度继续升高,变质程度进一步加深,岩石全部重结晶,形成各种角岩。

在更高热接触变质条件下,重结晶更完善,矿物组合也发生变化,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。

(三)碳酸盐质岩类

纯粹的石灰岩在温度的作用下,主要发生重结晶,形成大理岩。

含SiO

2

时,则形成石英大理岩硅灰石大理岩等。

当含MgO、SiO

2、Al

2

O

3

、FeO等杂质时,随着温度升高,可形成各种新生变

晶矿物,如方镁石、透闪石、符山石、镁橄榄石、钙铝榴石等;进一步还可出现硅灰石、方柱石、透辉石等。可根据这些不同的变晶矿物分别给予命名,如硅灰石大理岩,钙铝榴石大理岩等。

(四)基性岩和镁铁质岩类

晶质的基性岩、超基性岩,由于其本身形成温度较高,因而在热变质时,不易发生变化。已蚀变的的晶质岩石和火山岩经热变质后,可形成橄榄石角岩、直闪石角岩、角闪石角岩等。

第三节交代变质岩类

一.概述

这类岩石是由热的气体和溶液作用于已形成的岩石,使已存岩石产生矿物成分、化学成分和结构构造发生变化而形成的一类岩石。

气液来源,可与岩浆作用有关,也可与区域变质作用有关、混合岩化作用有关、甚至可与沿裂隙循环的地下热水有关。

气液变质作用常形成低温矿物组合(部分为中温)。

岩石在交代过程中发生原有矿物的溶解、消失和新矿物的取代、析出,并引起岩石结构构造变化。

交代作用较弱时,常可见变余结构和构造,交代作用强烈时,则代之以新的变晶结构和变成构造。如蛇纹岩的形成。

根据柯尔任斯基,主要以渗透迁移和扩散迁移两种方式。常出现分带现象。由交代中心地带向周围或两侧围岩,化学组分和矿物成分有规律的带状分布。

交代变质岩的分布较广泛,岩体周围、断裂或矿脉边缘常有分布,因而常作为找矿标志。如云英岩化有关的钨、锡、钼、铋矿等。

二.主要的交代变质岩

(一)蛇纹岩

通常由超基性(富镁质)岩石经气液交代作用形成。一般形成温度在200—400℃之间。

蛇纹岩主要由叶蛇纹石、纤维蛇纹石、胶蛇纹石、绢石及石棉等组成,橄榄石、辉石等有时可呈残晶出现。

常呈致密块状隐晶质结构、显微鳞片或纤状变晶结构等,或变余结构或交代残留结构。

蛇纹岩通常是以三种方式,即水化、硅化和碳酸盐化形成。

与蛇纹岩有关的矿产主要有铬、镍、石棉、滑石、菱镁矿等。

(二)青盘岩

青盘岩是中性浅成岩、喷出岩和火山碎屑岩在中—低温热液作用下,特别

是含H

2S、CO

2

的热液作用下经蚀变作用形成。由于在安山岩中最发育,故又叫变

安山岩。

青盘岩以含多量的阳起石、绿帘石、绿泥石等绿色矿物为特征,钠长石、碳酸盐矿物也常是重要组成。

岩石多呈灰绿、黑绿色,中细粒变晶结构,有时也呈纤状变晶结构、变余火山碎屑结构等到。其构造为块状、斑杂状及角砾状等。

青盘岩化常与铜、铅、锌多金属硫化物和金、金-银脉状矿床有关。

(三)云英岩

这类岩石是酸性侵入岩或其它成因的长英质岩石,在高温气体及热液交代作用的产物。

矿物成分以石英、云母(白云母、锂云母、铁锂云母)为主,次为黄玉、电气石、萤石、绿柱石等。常见金属矿物有锡石、毒砂、黑钨矿、白钨矿、黄铁矿等。

云英岩的形成,通常认为与花岗岩浆期后气-液交代作用有关。早期结晶的矿物,在气液的作用下,大致随以下顺序黑云母、斜长石、钾长石先后依次被白云母、石英所取代,最终成为白云母—石英或仅有石英所组成的岩石。在此过程

中H

2O、B、F、Cl、P及CO

2

等挥发份起了重要作用。

云英岩一般分布在中深成花岗岩侵入体边缘或其附近岩石中。

云英岩化作用形成温度一般在300—500℃之间

云英岩常与钨锡钼铋及稀土元素等矿床有关。

(四)黄铁绢英岩

黄铁绢英岩是酸性浅成岩在中低温热液交代作用后所形成。

主要矿物成分是石英和绢云母,并经常含有黄铁矿及少量碳酸盐。

黄铁绢英岩呈黄绿色、浅灰色。常为中细粒至显微粒状鳞片变晶结构;如

蚀变浅,则常为变余斑状结构。块状构造。

黄铁绢英岩一般认为形成温度于100—400℃的低温环境。

黄铁绢英岩是含金石英脉的主要找矿标志,有时也与铜(钼)矿及多金属矿等到有关。

(五)次生石英岩

是中酸性次火山岩、火山岩和火山碎屑岩,受晚期火山喷气(硫质)及中

低温热液的交代作用下蚀变所形成。

主要矿物成分是石英(含量最高可达70—75%以上)、绢云母、明矾石、高岭石、红柱石、水铝石和叶腊石等,次要矿物有刚玉、黄玉等,此外尚有黄铁矿、赤铁矿等。

次生石英岩一般为隐晶质至细粒变晶结构,镜下常见变余斑状结构、变余凝灰结构等。块状构造或变余流纹构造等。

次生石英岩有关的矿产主要为非金属原料:明矾石、高岭石、叶腊石、刚玉等,以及铜、铅、锌、金、银等矿产。

(六)矽卡岩

矽卡岩是在中酸性侵入岩与碳酸盐岩类岩石的接触带,经气成热液交代作用形成的岩石。

由钙硅酸盐矿物所组成的矽卡岩称为钙质矽卡岩,其原岩主要为石灰岩;由富镁的硅酸盐矿物组成的矽卡岩称为镁质矽卡岩,其原岩为白云岩。

有时岩体的边部也有发生蚀变形成的矽卡岩,称为内矽卡岩;而将围岩中的矽卡岩称为外矽卡岩。

矽卡岩的颜色变化较大,粒度变化也大,常为等粒、不等粒变晶结构及包含变晶结构、交代结构。块状、斑杂状、条带状构造等。

钙质矽卡岩的矿物形成可分为两个阶段形成:早期矽卡岩阶段主要为钙铝—钙铁石榴石、钙铁辉石—透辉石、硅灰石、符山石等(干矽卡岩);后期热液交代蚀变阶段,形成阳起石、透闪石、绿帘石、绿泥石、萤石等(湿矽卡岩)。此外,还常含磁铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、白钨矿等,以及稀有、稀土元素矿物等。

镁质矽卡岩的矿物成分主要有镁橄榄石、透辉石、尖晶石、金云母、硅镁石等,其次有硼镁石、磁铁矿、蛇纹石、白云石和方解石等。

矽卡岩形成过程中,物质组分的迁移是很强烈的,碳酸盐围岩可能带出全

部CO

2和部分CaO或MgO,带入的则是FeO、SiO

2

和Al

2

O

3

等;而中酸性侵入体则

可有大量的CaO加入,SiO

2

和碱金属等则被带出。

矽卡岩化的这种组分带入带出的交代作用,一般认为是一种接触反应作用,其交代方式可能有双交代和接触渗滤交代两种。

矽卡岩产出部位常在侵入体和围岩接触带,形态繁杂,常见分带现象。

与钙质矽卡岩有关的矿产有:铁、铜、铅、锌、钨、锡、铋、钴、铍等。

与镁质矽卡岩有关的矿产有:硼、磷、稀土及金云母等。

第四节区域变质岩类

一.概述

区域变质岩是原岩经区域变质作用所形成的岩石。往往是温度、压力、定向压力和具化学活动性流体的综合作用结果。

温度200—300℃至700—800℃,压力—(1—2kb)至—(13—14kb,相当于30公里深处),温度梯度一般在7—60℃/km。

既可有低温低压、中温中压和高温高压,也可有高压低温和低压高温的情况。

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,有的地区性甚至达到百万平方公里以上。

变质程度深浅不同的区域变质岩在空间上常作带状分布。

区域变质岩从太古代早期到新生代都有出现。前寒武纪结晶基底主要由区域

变质岩和混合岩、岩浆岩构成。太古代以后的区域变质岩主要分布在造山带中,如我国秦岭、祁连山,天山,台湾等褶皱带。

二.区域变质岩的分类和命名

如热接触变质岩,采用原岩化学成分和变质条件为分类依据,每一类中分别以一定的矿物共生组合为标志,具体见表3—5。

区域变质岩的命名,首先根据矿物成分、结构构造等定出岩类基本名称。

1.具变余结构、构造的:在原岩名称前加“变质”两字,如变质砂岩。

2.具变晶结构或变成构造的:

板岩:具板状构造,隐晶质结构、变余结构。

千枚岩:具千枚状构造,显微变晶结构、变余结构。

片岩:具片状构造,常具鳞片变晶结构、纤状变晶结构。

片麻岩:具片麻状构造,常具鳞片粒状变晶结构。

粒状岩(大理岩、石英岩、角闪岩、变粒岩、麻粒岩等):主要由粒状矿物组成,块状构造、条带状构造等,常具粒状变晶结构。

进一步命根据次要矿物+主要矿物+岩石基本名称。

三.主要的区域变质岩

(一)板岩

具板状构造的岩石。原岩主要是泥质岩、泥质粉砂岩和中酸性凝灰岩。重结晶不明显或轻微,镜下可见有部分绢云母、绿泥石及泥质等。常具变余泥质结构等,板岩是区域变质作用的低级产物。板岩类可根据地其颜色或杂质不同作进一步定名,如碳质板岩、钙质板岩、黑色板岩等。

(二)千枚岩

具千枚状构造的岩石。其原岩类型同板岩。重结晶程度比板岩高,基本已重结晶。矿物组分主要是绢云母—绿泥石—石英,也可有少量长石等。岩石常具显微变晶结构或显微鳞片变晶结构。

千枚岩的进一步划分和命名可在基本名称之前,加以颜色、所含特征矿物、及主要矿物,如灰绿色硬绿泥石千枚岩、黄灰色绢云母千枚岩等。

在我国南方中晚元古期变质岩系(昆阳群、双桥山群等)广泛分布。

(三)片岩

具片理构造,是常见的区域变质岩。

原岩已全部重结晶,由片状、柱状和粒状矿物组成,一般为鳞片变晶结构,纤状变晶结构等。

常见矿物有云母、绿泥石、滑石、角闪石、阳起石等,粒状矿物以石英为主,长石次之。

其命名可根据特征矿物和主要片状矿物,如十字石石榴石黑云母片岩。

主要的片岩有:

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。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,可定出岩石基本名称:黑云母片岩、二云母片岩、白云母片岩。

云母片岩在区域变质岩分布地区十分常见。

2.绿片岩

原岩一般为中性至基性的火山岩、火山碎屑岩和富铁质的白云质泥灰岩等,

经区域变质作用形成。是绿片岩相中常见的典型岩石。

矿物成分主要有:绿泥石、绿帘石、阳起石、钠长石、石英、方解石、白云母等。

根据矿物组合情况可分为:绿帘钠长绿泥石片岩、阳起绿帘绿泥石片岩、绿帘钠长阳起石片岩等。当片理不发育时可称为绿岩。

绿片岩在我国分布广泛,如祁连山、秦岭、湖南浏阳、益阳等地都有分布。

3.滑石片岩和蛇纹石片岩

由超基性岩和含铁镁的白云质泥灰岩在温度较低的情况下变质而成。主要由滑石和蛇纹石组成,也含阳起石、绿泥石等。

4.角闪石片岩

原岩成分与绿片岩相似,是比绿片岩形成温度较高的情况下变质形成。主要矿物为普通角闪石,其次是斜长石、石英。

5.蓝闪石片岩

原岩基本同绿片岩,一般具低温高压的矿物组合。常见矿物除蓝闪石外,还有黑硬绿泥石、绿泥石、钠长石、白云母、石英、绿帘石、阳起石等,此外还有硬柱石、硬玉等高压矿物,并常出现红帘石。

蓝闪石片岩通常认为是高压低温变质的产物。有时在两个板块碰撞带分布有此种岩石,有些分布于大的推覆构造处。

(四)片麻岩

岩石具片麻状构造或条带状构造。

原岩为泥质岩、粉砂岩、砂岩、酸性至中酸性岩浆岩或火山碎屑岩。

主要由长石、石英和黑云母、角闪石等组成,片麻岩中一般斜长石>25%;原岩富铝时,可有矽线石、蓝晶石、十字石、石榴石、堇青石等;原岩富钙时,可有透辉石、阳起石、帘石类、方柱石、钙铝榴石等。

常具中粗粒鳞片粒状变晶结构。

片麻岩命名可首先根据长石的类型、相对含量,定出钾长片麻岩、二长片麻岩、斜长片麻岩;然后根据特征矿物+基本名称(长石种类+片麻岩)。如石榴石黑云母斜长片麻岩、矽线石黑云母钾长片麻岩。

片麻岩分布很广泛,在区域变质岩地区经常出现。变质的温度、压力范围也较宽,但主要在温度中等至较高的条件下形成。

(五)变粒岩

是一种片理不发育的粒状变晶结构岩石,常为细粒等粒粒状变晶结构。多为中等变质程度的区域变质岩。

岩石中长英质粒状矿物>70%,且长石>25%;片柱状矿物(暗色矿物)10—30%,如片柱状矿物<10%,可称之为浅粒岩。进一步命名可根据主要的片柱状矿物,如黑云母变粒岩、角闪石变粒岩等。

原岩主要是粉砂岩、硅质页岩、复成分砂岩、中酸性火山岩和火山角砾岩等。

(六)斜长角闪岩

是角闪岩相的典型代表岩石。主要由角闪石和斜长石组成,一般斜长石和角闪石各约占50%±。此外尚常见铁铝榴石、绿帘石、黝帘石,及少量透辉石、黑云母等,可有石英。当角闪石含量>85%时,称为角闪岩。

岩石常具粒状变晶结构,常见块状、条带状等构造。

其原岩主要是基性岩(侵入岩、火山岩、火山碎屑岩)和富铁的白云质泥

灰岩。是中高温区域变质条件下形成。

(七)麻粒岩

是一种变质程度较深,高温、较高压变质条件下形成的岩石。是麻粒岩相的典型岩石。

岩石具粒状变晶结构,常具块状、片麻状、条带状构造。

矿物成分以含紫苏辉石为特征,此外还含有透辉石-钙铁辉石系列,铁铝-镁铝榴石;长石和石英含量不定。含水矿物,如角闪石、黑云母,不存在或少量出现。

其形成条件,一般认为是高温条件下(>700℃),矿物的脱水反应的结果。

原岩可为基性、中酸性岩浆岩、火山碎屑岩、铁镁钙质沉积岩和碎屑岩等。

主要分布于太古代至早元古代变质地体中,是一类具有重要地质意义的变质岩类。

根据深色矿物含量可进一步划分为:

深色麻粒岩:深色矿物含量>70%.

麻粒岩:深色矿物含量30—70%。

浅色麻粒岩:深色矿物含量<30%。

我国河北一带常见紫苏斜长麻粒岩。

(八)榴辉岩

主要由浅红色的富镁的石榴石和绿辉石(富铝和钠的透辉石变种)组成,有时含透辉石、顽火辉石、蓝晶石、金红石、石英等。但斜长石不和典型的榴辉岩矿物共生(辉石+斜长石绿辉石+石榴石+石英)。常见次生的富碱的角闪石取代石榴石、绿辉石。

榴辉岩的颜色一般较深,比重较大,可达—cm3,是变质岩中密度最大的岩石。

其产状大致有三种情况:

1.基性、超基性岩中的榴辉岩包体。

2.似角闪岩相变质地体中的榴辉岩。常作为夹层、透镜体或石香肠在角闪岩相或麻粒岩相地体的副片麻岩或混合岩中出现。

3.高压变质地体中的榴辉岩。常与绿泥闪帘片岩和蓝闪石片岩共生或过渡。

榴辉岩在这些地质产状上不同,说明了榴辉岩成因上的复杂性,一般认为它是基性—超基性岩浆岩在极大的压力条件下变质形成,而温度条件不限。

(九)石英岩

(十)大理岩

第五节混合岩类

一.概述

“一类外表很不均匀的岩石,它们是由具片理(或层理)的变质岩基体和顺层或沿裂隙分布的花岗质脉体相混杂而成的岩石。”形成这类岩石的作用叫混合岩化作用。

基体:指的是混合岩形成过程中残留的变质岩,是区域变质作用的产物,主要是斜长角闪岩、片麻岩、片岩、变粒岩等。具变晶结构和块状构造或定向构造,颜色较深。

脉体:又称新生体,通常是花岗质、长英质(细晶质)和伟晶质。

绝大部分混合岩是在区域变质作用基础上发展起来的。常与区域变质岩伴生,并在分布上与区域变质带一致,因而与区域构造方向是协调的。由混合岩化程度不同的各种混合岩,在空间上常呈带状分布。

关于混合岩的成因,主要涉及到的是脉体的来源。目前一般认为其生成方式有二种:重熔岩浆说和富K、Na、Si的岩汁的交代成因说。

混合岩主要分布于前寒武结晶基底和古生代以后的某些变质岩发育地区。

二.混合岩的分类和命名

首先根据混合岩化作用强度,即脉体数量的多少,交代作用的强弱等,可将混合岩分为四类,然后根据形态特征(即构造特征)进一步划分命名。

1.混合岩化变质岩:

脉体含量<15%。多脉体和基体的界线清楚。

2.混合岩:

脉体含量15—50%。多脉体和基体的界线较清楚。

进一步命名首先根据构造(形态)特征定出基本名称,然后再根据脉体物质的成分冠于基本名称之前。如“花岗质网状混合岩”、“伟晶质条带状混合岩”等。

(1)角砾状混合岩

(2)网状混合岩

(3)条带状混合岩

(4)眼球状混合岩

(5)肠状混合岩

3.混合片麻岩:

脉体含量>50%。残余的基体和脉体间的界线模糊,有时基体在外观上已失去原来变质岩的基本特征,只是深色矿物相对集中成片麻状、条痕状分布于长英质脉体中。

进一步命名可根据主要构造特征作基本名称,然后冠以主要的深色矿物名称,如黑云眼球状混合片麻岩。

(1)条带状混合片麻岩

(2)眼球状混合片麻岩

(3)条痕状混合片麻岩(阴影状混合片麻岩):是强烈混合岩化作用的产物

4.混合花岗岩:

混合岩化作用极强烈,基体已消失,只有深色矿物作为稀疏的条纹或相对集中的阴影状团块、斑点分布于脉体中。混合花岗岩往往向四周渐变为其它类型的混合岩,因而没有明显的侵入接触关系。

岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。

题目:试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩:或称火成岩,是由岩浆凝结形成的岩石。 1、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征 ○1、气孔状构造:在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分发育时,岩石会变得很轻,甚至可以漂在水面,形成浮岩。 ○2、杏仁状构造:上述气孔形成的空洞被后来的物质充填,就形成了杏仁状构造。 ○3、流纹构造、绳状构造:岩浆喷出到地表,熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹,有时好像几股绳子拧在一起。 ○4、枕状构造:岩浆在水下喷发,熔岩在水的作用下会形成很多椭球体。 上述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造和斑状构造。除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构,如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型:岩浆岩依据矿物组成的差别,可以分为以下四类 ○1超基性岩类:二氧化硅含量小于45%,多铁、镁而少钾、钠,基本上由暗色矿物组成,主要是橄榄石、辉石,二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母;不含石英,长石也很少。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类,喷出岩是苦橄岩类。 ○2基性岩类:化学成分的特征是SiO2为45-53%,Al2O3可达15%,CaO可达10%;而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅,比重也稍小,一般在3左右。侵入岩很致密,喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。。在矿物成分上,铁镁矿物约占40%,而且以辉石为主,其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。这类岩石的

实验五 变质岩及其结构、构造

实验报告 课程名称: 普通地质学 指导老师: 汪海珍 成绩: ________________ __ 实验名称: 变质岩及其结构、构造 实验类型:验证性实验 同组学生姓名:盛烨 吴伊鑫 金宇尊 於家鸣 王稳策 鲍其琛 马瑞拉 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、实验材料与试剂(必填) 四、实验器材与仪器(必填) 五、操作方法和实验步骤(必填) 六、实验数据记录和处理 七、讨论、心得 一、 实验目的和要求 1. 通过对变质岩标本的观察,学习变质岩的结构、构造的特征 2. 掌握常见变质岩的鉴定特征,学会用肉眼鉴定方法。 3. 通过对变质岩特征的认识加深对变质作用的了解。 二、 实验内容和原理 1. 概念 是变质作用形成的岩石,是原来已存在的各种岩石,在特定的地质和物理化学条件下,矿 物成分、结构和构造等发生变化,转化再造形成的岩石。一般是在温度和压力升高条件下进行 的,岩石基本上仍保持固态。 产生原因:构造运动、岩石被深埋或岩浆侵入等。 变质矿物:只能由变质作用生成,不可能在沉积作用及岩浆作用中生成的矿物。是变质岩 的主要标志。

红柱石、兰晶石、十字石、矽线石、硅(矽)灰石、石榴子石、录帘石、透闪石、阳起石、蓝闪石、透辉石、滑石、蛇纹石、石墨等。 2.变质作用因素 (1)温度 150-180℃(或180-230℃)直到800-900℃。低于这个温度,属沉积岩的固结成岩作用;高于这个温度岩石熔融,属岩浆作用。 温度来源: 1)地热:地下温度随深度的增加而增大,地热增温率为30℃/km。原处于地表的沉积物 或岩石,随地壳下沉,被埋深到5000米以上,就会发生变质作用。 2)岩浆热:高温的岩浆熔融体侵入地壳中,可使周围岩石变质。 3)断层摩擦热:当作用力大于岩层的抗剪强度时,岩层产生断裂,断块互相错动、挤压 产生高温,可使断裂面两侧的岩石变质。 (2)压力 引起变质作用的压力有静压力、流体压力及定向压力。压力来源: 1)静压力:由上覆岩石重量引起的压力,随深度增加而增大,静压力对岩石的作用力各 向相等,其数值等于上覆岩石的重量。 2)流体压力:静压力在岩层中不仅仅是通过岩石的固体质点来传递,并且通过在岩石孔 隙中循环的流体来传递压力,这种压力称为流体压力。岩层中的流体成份及其流体压 力可促使许多化学反应的发生,从而使岩石变质。 (3)化学活动性流体 以水和二氧化碳为主,含有易挥发、易流动、化学性较活泼的物质。例如:碱金属离子、稀有分散元素、卤素元素、各种酸根离子等。 来源: 1)岩石孔隙与裂隙中的水溶液 2)矿物中含有的水、二氧化碳和挥发性物质,在较高的温度、压力作用下从矿物中分离 出来 3)从岩浆中分泌出来的物质 4)地壳身处的物质在高温高压作用下分泌出来的含钾、钠、二氧化硅等化学成分的热液。 3.变质岩的结构和构造 (1)结构: 无论火成岩还是沉积岩经过变质作用后,原来的岩石结构可部分或全部改变。 1)变晶结构: 在变质过程中,原岩发生重结晶形成变质矿物,原岩的结构全部消失。变质形成的矿物的晶粒称为变晶,由变晶组成的结构称变晶结构。按变晶的大小可分:粗粒变 晶结构、d > 3 mm;中粒变晶结构、d = 1- 3 mm;细粒变晶结构、d = 0.1- 1 mm; 显微变晶结构、d < 0.1 mm。 2)变余结构: 变质程度不深的时,原岩只是部分形成变晶,还保留了原岩的结构,称为变余结

(区域)变质岩结构构造的主要特征

(区域)变质岩结构构造的主要特征; 表五变质岩结构构造的主要特征表 5.变质岩石大类的主要鉴别特征。 表六主要变质岩类型的鉴定特征表

6.动力变质岩、接触变质岩的分类命名方案和方法。 接触变质岩是在岩浆活动(包括侵入和喷出)过程中所散发的热或挥发分作用于围岩发生变质作用所生成的岩石。按接触变质作用因素和方式可分为热接触变质作用、烘烤变质作用、接触交代变质作用及其相应的变质岩。 ① 热接触变质岩的命名 对热接触变质岩的命名可以冠以“热接触”字样,如:热接触大理岩;或以“角岩”这一基本名称结合主要成分(化学成分或矿物成分)命名,如:长英质角岩、辉石斜长角岩。对热接触变质作用较弱、保留原岩组构者,则以原岩类型为基本名称,冠以“角岩化”进行命名。如:角岩化泥(页)岩、角岩化钙硅质板岩。 ② 接触交代变质岩的分类与命名 最利于接触交代作用进行、具有重要成矿物意义的是中~酸性岩浆(岩)与碳酸盐岩类接触交代生成的“矽卡岩”。随碳酸盐围岩成分的不同,抽生成的矽卡岩分为钙质矽卡岩和镁质矽卡岩两类。 矽卡岩的命名是以组合矿物种属及其量比,遵循“少前多后”的原则命名。若岩石具有斑杂状、角砾状或条带状构造,则冠以构造名称,如:角砾状辉石石榴石矽卡岩等 镁质矽卡岩的命名也是以组合矿物其量比结合特殊构造命名,如:橄榄透辉石矽卡岩、条带状金云母透辉石矽卡岩。 ③ 蚀变岩的分类与命名 对于保留部分原岩组构的蚀变称为“×××化”;对于原岩组构彻底改变者,则以蚀变产物为依据命名。 不彻底的各类蚀变,通常是以蚀变形成的新生矿物结合原岩命名,如蛇纹石化××岩、绿泥石化××岩等。需要注意的是:各种金属矿物在围岩中聚集,当未达到工业品位时也用“化”,这与前面“蛇纹石化”等的意义是不同的。 ④碎裂变质岩的分类与命名 碎裂变质岩是各类岩石受动力变质作用的产物,其岩石类型取决于原岩类型和应力强度,其分类和命名见下表。

岩浆岩沉积岩变质岩的主要特征与类型

. 题目:试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩:或称火成岩,是由岩浆凝结形成的岩石。 1、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征 ○、气孔状构造:在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩1浆 中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分发育时,岩石会变得很轻,甚至可以漂在水面,形成浮岩。 ○、杏仁状构造:上述气孔形成的空洞被后来的物质充填,就形成了杏仁2状构造。 ○、流纹构造、绳状构造:岩浆喷出到地表,熔岩在流动的过程中其表面3常留下流动的痕迹,有时好像几股绳子拧在一起。 ○4、枕状构造:岩浆在水下喷发,熔岩在水的作用下会形成很多椭球体。上 述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造和斑状构造。除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构,如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型:岩浆岩依据矿物组成的差别,可以分为以下四类 ○45%,多铁、镁而少钾、钠,基本上由1超基性岩类:二氧化硅含量小于暗 色矿物组成,主要是橄榄石、辉石,二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母;不含石英,长石也很少。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类,喷出岩是苦橄岩类。 ○可CaO15%,Al2O3SiO22基性岩类:化学成分的特征是为45-53%,可达达10%; 而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅,比重也稍小,一般在3左右。侵入岩很致密,喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。。在矿物成分上,铁镁矿物约占40%,而且以辉石为主,其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。这类岩石的.' . 侵入岩是辉长岩,分布较少;而喷出岩-玄武岩,却有大面积分布。

变质岩

1.三大岩关系 形成过程 A-火成岩——原岩—熔融—结晶 B-沉积岩——原岩—风化—搬运—沉积 C-变质岩——原岩—P、T、C—变质 特征———继承与改造 特征变质矿物的出现 2.变质作用、变质岩 变质作用:在地壳形成和发展、演化过程中,早先形成的岩石(包括岩浆岩、沉积岩以及先存的变质岩)在地壳一定深处,为适应新的地质环境和物理化学条件,在基本保持固态的条件下发生的矿物组成、结构构造甚至化学成分的变化称为变质作用。 变质岩:原岩通过变质作用形成的岩石叫做变质岩。(或:指已经形成的岩石(岩浆岩、沉积岩、变质岩)因物理化学条件的改变,使原岩的矿物成分、结构、构造发生变化而形成的岩石。) 3.变质作用因素(P、T、时间、流体) 温度:200 - 800℃,超高压可达1000 ℃;地热增温(正常情况25-30 ℃/ km) 压力:静压力、定向压力、粒间流利压力 流体成分:H2O、CO2等,在较高温压条件下, 具有较大的活性。 4.变质岩的研究方法与意义、任务 变质岩研究的意义:变质岩是地壳的重要组成部分,是来自地壳深部的使者,给我们带来了地壳深部的有关信息。其研究意义是: ①了解深部地壳的组成和早期地壳演化; ②恢复变质时期地壳的热力学演化历史; ③恢复原岩建造; ④指导找矿。 变质岩石学的任务: 对不同类型的变质岩进行全面、系统的岩石学研究 研究变质作用的发生及其演化过程 研究变质与变形的关系

研究变质作用的时代 变质岩的研究方法:地质学方法、实验变质岩石学方法、理论综合方法 5.变质岩流体来源 6.变质作用类型及定义 1.接触变质作用:发生在侵入岩体与围岩的接触带上的变质作用。 热接触变质作用:指围岩受岩浆高温的影响而发生的变质作用。温度是主要因素,压力次之,变质作用的方式主要是重结晶和变质反应。典型的接触热变质岩称为角岩。 接触交代变质作用:如果变质因素除温度压力之外,还有大量来自岩浆的挥发组分参与,就会使接触带附近的侵入岩和围岩发生明显的交代作用,从而形成变质岩。 2.动力变质作用:指岩石受定向压力的作用而产生破碎、变形、重结晶的变质作用。其特点是低温、高应变速率、重结晶不强烈,往往与断裂带有关。 碎裂变质:在地壳的浅部,岩石呈脆性,当应力超过岩石强度极限时,岩石便会被压碎或磨碎,产生碎裂变质,有代表性的岩石是构造角砾岩。 韧性变形:在地壳中、深部,温度和压力较高,岩石具塑性,在断裂带中的岩石一般不发生明显的破裂,而是以强烈韧性剪切变形或塑性流动为主,有代表性的岩石是糜棱岩。其特征是细粒化,并具有明显的定向构造。 3.气液变质作用:有化学活动性的气态或液态溶液,对岩石进行交代而使岩石发生变质的一种作用。 *常发生于一些热液矿床或矿脉周围以及侵入体与围岩的接触带上,前者称围岩蚀变,后者称接触交代变质作用。除流体外,温度、组分的化学势是主要的控制因素,交代作用和变质反应是其主要的变质方式。 4.区域变质作用:指在大范围内,由于温度、压力和化学活动性流体等因素的综合作用下而产生的变质作用。 浅变带:温度和静压力不大,以定向压力为主,板理发育,主要形成板岩、千枚岩。 中变带:压力较大,温度也较高,常形成各种结晶片岩。 深变带:静压力较大,温度高,重结晶显著,形成各种片麻岩和混合岩。 5.混合岩化作用:从变质岩经深熔而形成混合岩的过程称为混合岩化。亦称超变质作用。 7.变质作用机制(变质结晶、变形、变质分异),重结晶作用、交代作用等 1. 变质结晶 变质结晶作用:岩石在变质条件下的结晶作用。主要机制包括:重结晶作用、交代作用。

变质岩习题及答案

作业一 一、简答题 1.请比较斑状结构与斑状变晶结构有何区别? 答:斑状结构与斑状变晶结构的区别主要在于斑晶与变斑晶的区别,其区别有三:(1)斑晶为岩浆中早结晶的矿物;变斑晶为变质岩中结晶能力强的矿物; (2)斑晶比基质早结晶,变斑晶比基质同时或稍晚结晶。 (3)斑晶是在岩浆(液态)中晶出,变斑晶是在固体状态下晶出。 2、什么是稳定矿物、不稳定矿物、特征变质矿物、贯通矿物?各举例说明之。 答:稳定矿物:是指在一定的变质条件下,原岩通过重结晶作用和变质结晶作用形成的矿物。它可以是原岩中已有的、经变质后仍然存在的矿物,如大理岩中的方解石;也可以是原岩中不存在、经变质作用后新产生的矿物,如硅灰石大理岩中的硅灰石。 不稳定矿物:是指在一定的变质条件下,由于变质反应不彻底而保存下来的原岩矿物。如云英岩中的钾长石残余就是不稳定矿物。 特征变质矿物:对温度—压力条件变化特别敏感的矿物。也就是说它只在很狭窄的温压范围内稳定的矿物。如红柱石(低压)、蓝晶石(中压)、矽线石(高温)等。 贯通矿物:对温压条件变化不敏感的矿物。如石英、方解石等 3、变质岩结构构造按成因可划分几种类型?其主要特征是什么? 变质岩的结构按成因可分为四类: 1.变余结构:特征:岩石经变质后,原岩的矿物成分和结构特征被部分地保留下来。 2.变晶结构:岩石在保持固态的条件下由重结晶和变质结晶作用形成的结构。变晶体的特点:自形程度较差;粒度较细;包裹体多;反应现象常见;常常具有定向性;晶体自形程度、相对大小、包裹关系取决于在固态生长条件下结晶成完成好晶面的相对能力(成面能)一般不能用来判断变晶先后关系。 3.碎裂结构:岩石受到机械破坏而产生的结构。 当岩石以脆性变形为主时,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,按碎基性质划分为碎裂岩及假玄武玻璃(玻璃质),碎裂岩按碎基含量划分为构造角砾岩、碎裂岩、超碎裂岩,反映随着变形增强,粒度减小的趋势。 以塑性变形为主,具明显的面理(往往有线理),糜棱结构或变余糜棱结构,根据基质性质分为糜棱岩及变余糜棱岩(重结晶为主),糜棱岩根据基质含量划分为粗糜棱岩、糜棱岩、超糜棱岩,反映随着变形增强,粒度减小的趋势。

变质岩图片

变质岩 片岩(schist) 2007-10-2515:53:16作者:李树勋/文来源:中国岩石矿物网浏览次数:2252文字大小:【大】【中】 【小】 片岩(schist)图片 完全重结晶、具有片状构造的变质岩。片理主要由片状或柱状矿物(云母、绿泥石、滑石、角闪石等)呈定向排列构成。片柱状矿物含量较高,常大于30%。粒状矿物以石英为主,可含一定量的长石,一般少于25%。 由于原岩类型和变质作用程度不同,可形成不同的片岩:①云母片岩。主要由云母、石英和中酸性斜长石组成,可出现富铝的变质矿物,如十字石、蓝晶石、铁铝榴石、堇青石及红柱石等。原岩可以是粘土岩、粉砂岩或中酸性火山岩,主要是中级区域变质作用的产物。②钙硅酸盐片岩岩石中除云母石英外,以含较多的钙、镁(铁)硅酸盐矿物和少量方解石为特征。原岩主要为泥灰质沉积岩及部分英安质和安山质火山碎盾岩。常为中低级区域变质作用的产物。③绿片岩。主要由绿泥石、绿帘石、阳起石、斜长石和石英组成,一般由基性火山岩经低级区域变质作用形成。④角闪片岩。主要由角闪石和部分石英组成,有时含少量帘石、斜长石、黑云母及碳酸盐类矿物。原岩为中基性火山岩或泥灰质沉积岩。主要为中低级区域变质作用的产物。⑤蓝闪石片岩。具有低温高压的矿物组合,如蓝闪石、硬柱石、文石、硬玉等,可含黑硬绿泥石、绿泥石、钠长石、石英及阳起石等矿物。原岩主要为基性火山岩及硬砂岩。⑥镁质片岩。主要由叶蛇纹石、绿泥石、滑石等片状矿物组成,可含阳起石、菱镁矿、石英等矿物。变质程度较高时,可出现透闪石、阳起石、镁铁闪石和直闪石。原岩为超基性岩及部分极富镁的碳酸盐岩。常为低级区域变质作用的产物。

变质岩结构

变质岩结构鉴定 一、变余结构 ①与正常沉积岩有关的变余结构 原岩为砂砾岩等正常沉积碎屑岩,变质后岩石中常部分保留砾石或砂砾的外形,称为变余砾状结构及变余砂状(碎屑)结构 图22变余碎屑及角砾状结构 黑云变粒岩 变余碎屑、角粒由长石、石英组成

图23 变余砂状碎屑结构、均质混合岩中 斜长石(PI)包有原岩碎屑物 对于砂状或粉砂状结构在变质较浅时,常表现为胶结物(如泥质、泥灰质、硅质)容易重结晶成绢云母、绿泥石、细粒石英集合体;而原岩中较粗的石英碎屑,仍可保持一定的碎屑外形,或具磨圆轮廓;当变质较深时,可以全部重结晶, 围绕原碎屑颗粒生长成不规则的镶嵌状颗粒,此时,镜下可能观察到原有 碎屑的轮廓。(图IV一22,23)。

变余砂状碎屑结构。黑云变粒岩 中石英间隙处有氧化物薄膜及变质重结晶的 变余碎屑轮廓和自生长大的痕迹 原岩为长石砂岩 在原岩泥质结构基础上发育起来

变余泥质结构(blastopelitic texture):大多分布于泥质板岩和接触变质 轻微的泥质岩石中,为泥质原岩经轻微变质作用后还保留了部分或大部分的泥 质结构。 泥质结构(pelitic texture)又称粘土结构(clay texture),是粘土岩的特有结构。其特点是岩石中粘土物质占50%以上,由于混有不同含量的砂及粉砂,故存在一系列过渡型结构。由极细小(小于0.005mm)的粘土矿物组成,比较 致密均一和质地比较软的结构。有时见有鲕粒状及豆状结构,是在沉积过程中 粘土质点围绕核心凝聚成德同心圆圈结构。 图IV-25 变余斑状结构。绢云钠长石英片岩中、 钠长石(Ab)呈变余斑晶

沉积岩的结构和构造

沉积岩的结构和构造 碎屑岩是沉积岩中的一个重要类型,砾岩、砂岩、黏土岩都属于碎屑岩。碎屑岩的结构与岩浆岩和变质岩有很大的不同,后者的矿物颗粒之间是连续接触的;而在碎屑岩中,颗粒之间以点接触,颗粒之间有隙,这些隙被胶结物或者细粒填隙物质充填。因此,具有隙是碎屑岩重要的结构特征。 层积岩的不同结构 碎屑岩的结构包括碎屑颗粒的结构、杂基或胶结物的结构以及碎屑和填隙物之间的关系等诸多特征。 碎屑颗粒的结构特征是指粒度、球度、形状、圆度和颗粒的表面特征。粒度是指颗粒的大小,1-1000mm为砾级,0.1-1mm为砂级,0.01-0.1为粉砂级,< 0.01为黏土级;球度用于衡量一个颗粒近乎于球体的程度,等轴状矿物球度高,片状、柱状矿物球度低;形状用大家熟悉的圆球体、椭球体、扁球体和长扁球体来表示;圆度是指原始的碎屑棱角被磨圆的程度,用比较形象的棱角状、次棱角状、次圆状和圆状划分出四个级别;颗粒表面特征是看碎屑颗粒的表面的磨光程度如以及是否有刻蚀的痕迹。

填隙物结构包括杂基和胶结物。杂基是和粗大碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分,属于机械沉积,杂基粒度一般< 0.03mm;而胶结物是化学成因的物质,一般含量小于50%,填隙在隙之间。胶结物有非晶质和显晶质等结构类型。 碎屑和填隙物之间的关系,也称胶结类型。主要有以下四种情况:基底胶结的填隙物为杂基且含量多,碎屑颗粒呈星点状分布;隙胶结则不然,胶结物含量少,只充填在碎屑之间的隙中;接触胶结和隙胶结类似,但胶结物含量更少,只分布在颗粒之间接触的地;镶嵌结构的特点是颗粒之间呈凹凸线状接触,似乎没有胶结物。 层积岩的层理 沉积岩最典型的构造特征是具有层理。沿垂直向观察这种层状构造可以发现,由于矿物成分、结构或颜色的不同而表现出成层性。根据纹层排列的特点,层理可以继续细分。比如纹层呈直线状相互平行,并且平行于层面,称为水平层理和平行层理;纹层呈对称或不对称的波状,总向平行于层面,称为波状层理;纹层斜交层面,斜层系呈彼此重叠、交错、切割的组合式,称为交错层理或斜层理等等。 沉积岩的另一个重要的构造类型是有层面构造,既在岩层表面有波痕、泥裂、

岩浆岩沉积岩变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。

题目:试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩:或称火成岩,就是由岩浆凝结形成的岩石。 1、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构与构造特征 ○1、气孔状构造:在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分发育时,岩石会变得很轻,甚至可以漂在水面,形成浮岩。 ○2、杏仁状构造:上述气孔形成的空洞被后来的物质充填,就形成了杏仁状构造。 ○3、流纹构造、绳状构造:岩浆喷出到地表,熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹,有时好像几股绳子拧在一起。 ○4、枕状构造:岩浆在水下喷发,熔岩在水的作用下会形成很多椭球体。 上述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造与斑状构造。除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构,如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型:岩浆岩依据矿物组成的差别,可以分为以下四类 ○1超基性岩类:二氧化硅含量小于45%,多铁、镁而少钾、钠,基本上由暗色矿物组成,主要就是橄榄石、辉石,二者含量可以超过70%。其次为角闪石与黑云母;不含石英,长石也很少。这类岩石最常见侵入岩就是橄榄岩类,喷出岩就是苦橄岩类。 ○2基性岩类:化学成分的特征就是SiO2为45-53%,Al2O3可达15%,CaO可达10%;而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅,比重也稍小,一般在3左右。侵入岩很致密,喷出岩常具有气孔状与杏仁状构造。。在矿物成分上,铁镁矿物约占40%,而且以辉石为主,其次就是橄榄石、角闪石与黑云母。基性岩与超基性岩的另一个区别就是出现了大量斜长石。这类岩石的侵入岩就是辉长岩,分布较少;而喷出岩-玄武岩,却有大面积分布。

变质岩结构种类

变质岩结构类型大全 【变余矿物】:又称“残余矿物”。在一定变质条件下,由于反应不彻底而部分残留下的原有矿物。 【变余结构】:又称“残留结构”。指变质岩中,由于重结晶作用不完全,仍保留有原岩的结构特征。例如,原来沉积岩中的砾状结构、砂状结构,原来火成岩中的斑状结构、辉绿结构,有时在变质岩中仍保留下来。一般来说,原岩的粒度愈大或化学活动性愈小,则原岩的结构就愈易保留。研究岩石中的变余结构,对查明变质岩的原岩类型具有重要意义。【变余砾状结构】:变余结构的一种。其特征是,砾岩经变质后仍保留原来的砾状结构,其中胶结物和砾石可由于重结晶作用形成新的矿物,而砾石的形态仍然保留。有时砾石由于受应力作用而被压扁。 【变余砂状结构】:变余结构的一种。其特征是,在变质较浅的砂岩中仍保留有原岩的砂状结构。但岩石中的胶结物可由于重结晶作用而形成新的矿物。 【变余斑状结构】:变余结构的一种。原来具斑状结构的岩石经变质后,其基质有时已全部重结晶,但仍保留原来的斑状结构,称变余斑状结构或残斑结构。如在变质火山岩中,原来的长石、石英等斑晶常被保留下来,形成变余斑状结构。 【变余辉绿结构】:变余结构的一种。其特征是,在变质后的基性火成岩中仍保留原岩的辉绿结构。但岩石中的原有矿物可由于重结晶作用而形成新的矿物,例如,原来的辉石可变为角闪石,基性斜长石可变为中酸性斜长石。 【变余火山碎屑结构】:变余结构的一种。其特征是,在由火山岩或火山3 沉积岩形成的变质岩中,原来由岩屑、晶屑、玻屑等组成的火山碎屑结构或凝灰质结构仍保留下来。 【变晶结构】:指变质作用过程中,原来岩石基本上在固态条件下,由重结晶作用形成的结晶质结构。变晶结构与火成岩的结晶结构的区别,在于前者基本上是在固态条件下,由各种矿物基本上同时重结晶而成,可具有明显的定向性;而后者是在熔融的岩浆逐渐冷却的过程中,由各种矿物先后结晶而成,常具有明显的结晶顺序。根据组成矿物的相对大小,可以把变晶结构分为等粒变晶结构、不等粒变晶结构、斑状变晶结构等;根据矿物的形态,又可分为粒状变晶结构、鳞片变晶结构、纤状变晶结构等、根据矿物彼此间的关系,又可分为包含变晶结构和残缕结构等。 【变晶系】:变质岩中矿物自形程度的高低,决定于矿物在固态条件下重结晶时所具有的结晶能力。在一般情况下,矿物的结晶力愈强,则自形程度愈高。将矿物按其结晶力的大小及相对自形程度递减的顺序加以排列,称为变晶系。一般根据经验将变质岩中矿物的变晶系大致确定如下:榍石、金红石、磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、石榴石、电气石、十字石、蓝晶石、绿帘石、黝帘石、辉石、普通角闪石、钠长石、白云石、云母、绿泥石、方解石、石英、斜长石、钾长石等。由于影响矿物结晶力大小的因素比较复杂,因此上述变晶系中矿物的相对顺序常有变化。 【斑状变晶结构】:变晶结构的一种。又称“变斑状结构”。其特征是,在较小的矿物集合体中有较大的矿物晶体,其中较大的矿物晶体称为变斑晶,较小的矿物称为基质。它与火成岩中的斑状结构相似,但二者的成因和特点不同。斑状变晶结构中的变斑晶和基质矿物是在变质作用过程中的固体状态下基本上同时形成的(变斑晶的结束时间可能比基质矿物稍晚),变斑晶一般是结晶力较强的矿物,如石榴石、十字石、蓝晶石、红柱石等,在变斑晶中往往有基质矿物的包裹体。而斑状结构中的斑晶和基质矿物是从岩浆中结晶形成的,斑晶比基质矿物先结晶,其中没有基质矿物的包裹体。

变质岩资料部分答案

一、名词解释 1、变质岩:是指由于温度、压力、剪切应力、活动性流体参与等一种或多种物理化学条件的变化,使地壳中已经存在的岩石(火成岩、沉积岩或先前的变质岩)在基本为固态的情况下,相应出现岩石外貌(产状、结构构造等)和物质组成(矿物成分、化学成分)的变化而形成的新的岩石。 2、正变质岩:由岩浆岩经过变质作用形成的变质岩。 3、副变质岩:由沉积岩经过变质作用形成的变质岩。 4、麻粒岩:是在麻粒岩相变质条件下形成的含有紫苏辉石等高温变质矿物组合的区域高级变质岩石。是麻粒岩相的代表性岩石 5、榴辉岩:是一种主要由绿辉石和含钙的铁镁铝榴石组成的区域变质岩石。是超高压、高压条件下形成的变质岩,可以达到6 GPa(120-180km以上)。 6、TTG片麻岩(TTG岩系) 7、孔兹岩;主要由矽线石、石榴子石、石英、长石组成的泥质变质岩习惯称为孔兹岩。 8、矽卡岩:属于接触-交代变质岩类。主要由石榴石(钙铝榴石-钙铁榴石)、辉石(透辉石-钙铁辉石)、符山石、方柱石、硅灰石等含钙高的硅酸盐矿物组合。 9、云英岩—酸性阶段形成的交代岩。定义——主要是酸性侵入岩,特别是黑云母花岗岩受到气液变质作用后形成的岩石,主要由白云母和石英组成(石英>50%,白云母45-50%)。 10、变质作用:是指在地球内力作用下,早先形成的岩石(包括火成岩、沉积岩和变质岩)适应新的地质环境和物理化学条件,在基本保持固体状态下(可有流体的参与)所发生的矿物成分、结构构造甚至化学成分变化的过程,称为变质作用。 11、重结晶作用:指岩石在基本保持固体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; 12、变质结晶作用:岩石在变质条件下的结晶作用; 13、交代作用:指固体岩石在化学活动性流体作用下通过组分带入、带出而使岩石总化学成分(除H2O、CO2等挥发分外)和矿物成分发生变化的过程。 14、区域变质作用:是在岩石圈范围规模巨大(体积大于数千立方米)的变质作用。其变质因素复杂,往往多个因素综合作用。 15、冲击变质作用:陨石冲击地表产生强大的冲击波所导致的变质作用。主要因素是瞬时高压和高温。变质机制以变形和伴随的部分熔融为主。 16、动力变质作用:分布于断裂带,由构造作用导致的变质作用。主要控制因素是应力,通常具较高的P/T 比。变质机制以变形和动态重结晶或动态变质结晶为主。 17、交代变质作用:分布于局限侵入体接触带及其附近和火山活动区或断裂带附近及热液矿脉两侧等流体强烈活动地段,主要由热液引起的异化学变质作用。主要因素是流体活动组分化学位。 18、接触-热变质作用:分布于岩浆侵入体与围岩接触带,主要由岩浆热导致的变质作用。主要因素是温度,压力较低,应力不明显。变质机制以静态重结晶或静态变质结晶为主。; 19、造山变质作用:(又称为区域动热变质作用或狭义的区域变质作用)与造山作用密切相关,大规模分布于前寒武纪结晶基底(面状)和显生宙造山带(带状)的变质作用。 20、洋底变质作用:在大洋中脊附近,洋壳岩石在上升的热流和海水的作用下发生的规模巨大的变质作用。 21、混合岩化作用:是高级区域变质(造山变质)地区,由部分熔融产生的低熔物质(新成体)与变质岩基体(古成体)混合形成混合岩的大规模变质作用。它是变质作用向岩浆作用的过度类型,又称超变质作用22、热峰条件:在变质作用过程中,岩石所经历的最高温度状态时的条件(Miyashiro,1974),包括热峰温度和热峰压力等,也称为顶峰变质条件,由变质矿物组合所纪录。? 23、P-T-t轨迹:岩石从其变质历史的起点到被剥露于地表所经历的温-压(P-T)条件随时间(t )的连续变化历程,或在P-T图解中表示该历程的曲线。 24、等化学系列:等化学系列概念(418页)是指具有同一原始化学成分的所有岩石。同一化学系列变质岩

变质岩必考题1

1、变质岩:是指原来已存在的各种岩石在基本保持固态的情况下,岩石的结构构造、物质成分发生变化而形成的一种新的岩石。 2、变质作用:在地球内力作用下,使已经形成的岩石发生矿物成分、结构构造和/或化学成分变化的作用。 3、固相线:指岩石开始发生局部熔融的p T X(压力温度组分)条件,或者指岩石结晶作用过程中残余岩浆最终消失之前一刹那的p T X条件。 4、液相线:指岩石熔融作用结束,即固体全部转换为液体那一瞬间的p T X条件,或者,反过来说,岩浆刚刚开始结晶作用的p T X条件。在上述两种条件下,矿物的数量为无穷小。 5、重结晶作用:同种矿物,经过重新溶解、组分迁移,再结晶形成原矿物的方式。重结晶作用的结果是晶粒由小变大。受控因素:成分愈单一、粒度愈小,愈容易发生。举例:石灰岩——大理岩 6、变质结晶作用:在变质作用的温度、压力范围内,在原岩基本保持固态条件下使旧矿物消失、新矿物形成的变质方式: 7、变质反应:发生在变质作用条件下的化学反应。 8、前进变质:指由增温而引起的变质作用,其特征是以稳定的高温矿物组合代替较低温的矿物组合。 9、退变质:指低级变质叠加于原有的高级变质作用而引起的变质。是低温矿物组合取代较高温的矿物组合的过程。 10、复变质:是多次不同温压条件的变质事件的叠加。既可以是变质作用温度一次比一次高,亦可反之 12、连续反应::在P-T,P-x,T-x等双变量图解上反应物、生成物只能在单变反应线上共生。偏离了平衡条件,不是反应物消失(生成物稳定)就是反应物稳定(生成物消失)。 13、不连续反应:在P-T,P-X,T-X等双变量图解上,反应物和生成物在双变反应区内共存。在双变区中,成分不断调整,反应的P-T条件取决于岩石成分。 14、净转移反应:引起矿物原子数变化的反应 15、交换反应:仅引起共存矿物间原子(如Mg,Fe)交换,而不改变有关矿物的原子数,称为交换反应 16、矿物组合:天然岩石系统处于一定外界条件下达化学平衡的矿物组成称为矿物组合 17、共生:具有不同物理特征和/或化学特征的相,同时间、空间呈集合体存在,相之间的关系不一定服从热力学定律。 18、共存:同时空呈集合体存在的相,在相同物理化学条件下形成,并达到热力学平衡。体系的内能最低。 19、Gibbs相律:P(相数)+f(自由度数)=C(组分数)+2 20、Goldschmidt矿物相律: 1 封闭系统的Goldschmidt矿物相律 P<=C 2开放系统的Korzhenskii矿物相律 P<=Ci;Ci为惰性组分 21、独立组分数: 足以确定平衡体系中的所有各相成分所需的最少物种的数目。符号记作C 或K。 22、变质相: 一个变质相是指一定的温度、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生在一起,一个变质相内部其矿物组合与岩石总体化学成分之间有着固定的、因而也是可以预测的对应关系。 23、等化学变质: 指的是变质作用过程中,不伴随有交代作用,原岩组分除H2O和CO2外,其他组分基本保持不变的一般变质作用,如接触变质,区域变质。 24、异化学变质: 伴随有交代作用,在变质作用过程中有元素的带入带出,原岩组分除H2O和CO2外,其他组分亦有明显变化,系统是开放的,如气液变质及一部分混合岩化作用 25、稳定矿物: 在特定变质条件下新形成的矿物或虽是原岩中的矿物,但在新的P-T条件下仍然保持稳定的矿物。 26、不稳定矿物:指对某一变质作用的P-T条件来说是不平衡的原岩中的矿物,因变质反应不彻底而保留下来。 27、特征变质矿物: 有些矿物稳定存在的温度和压力范围较窄,因而能较好地反映特定的温度和压力条件。 28、贯通矿物:大部分矿物稳定存在的温度和压力范围较宽,对温度和压力不敏感。 29、变余结构: 变质程度较低,重结晶和变质结晶不完全,保留有原岩的结构。如:变余泥质结构(板岩)、变余斑状结构等。 30、变晶结构: 原岩在固态下发生重结晶、变质结晶作用,形成的结晶质结构。如:粒状变晶结构(石英岩、大理岩)、鳞片变晶结构(千枚岩、云母片岩)等。 31、波状消光:是晶体内部晶格发生小角度(<5°)的畸变现象。 32、变成构造: 原岩通过重结晶等作用形成的构造 33、接触变质作用:接触变质作用是由岩浆体提供热,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。

变质岩

变质岩标本和薄片观察与鉴定 第一节变质岩分类 与化学分类和物理分类不同,岩相学分类是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类型,不同岩石类型有不同的基本名称。与火成岩和沉积岩的岩相学分类不同,在变质岩分类中,常可找到一些名称是基于岩石构造的,如片岩;而另一些则基于矿物成分,如榴辉岩,还有基于产地俗成约定的,如麻粒岩、大理岩。 变质岩岩相学分类方案有两类: 一类建立在矿物成分基础上称为矿物学分类,常限于结晶质的区域变质岩,用矿物含量在双三角形分类图解上的投影点位置得出岩石的基本名称,称为矿物学分类,由于矿物学分类基本名称采用片岩、片麻岩等结构名称,会出现岩石名称 与岩石构造不符合的问题。而结构分类中岩石的基本名称与结构构造等最显著的特征一致,容易掌握,便于野外工作。近十年来国外岩石学教科书均采用变质岩的结构分类,已成为变质岩岩相学分类的主流。 所有分类在命名岩石时都遵循以下两个原则: ①“以矿物名称+基本 名称命名岩石,基本名称前矿物以含量多少为序排列,含量高的矿物靠近基本名称”的原则; ②当岩石的变余结构构造非常发育,原岩十分清楚时,则以“变质××岩”命名之,其中“××岩”是原岩名称,如变质长石砂岩、变质玄武岩等。 教材中以变质作用类型先把变质岩分为几大类,再按成分细分,较为繁琐,且多有重叠,以下仅按结构把变质岩分为面理化和无面理至弱面理化两大类,进一步按结构构造和矿物成分特征划分基本类型。 分类中保持了板岩、千枚岩、片岩、片麻岩等基本名称的构造定义,也保持了大理岩、石英岩、蛇纹岩、榴辉岩等基本名称的矿物成分定义。一些岩石类型如片

岩、角岩中,列出了一些有特殊定义的亚类名称,如绿片岩、蓝片岩、钙硅酸盐角岩、钠长-绿帘角岩等。 变质岩岩相学简单分类 (据中国地质大学路凤香、桑隆康主编之《岩石学》)

第四章 变质岩的结构构造

?第四章变质岩的结构构造 第一节变质岩结构、构造的概念 ?变质岩的结构是指变质岩石中矿物的自形程度、形状、粒度以及晶体之间的相互关系等。 ?变质岩的构造是指组成岩石的矿物或矿物集合体的空间分布和排列方式等特征。 变质岩的结构、构造习惯上也统称为组构。 ?结构和构造彼此有着密切的成因联系,虽然在大多数情况下人们可以明确地区分结构和构造,但有时候两者是难以被明确区分的。 ?沉积岩的结构主要反映沉积物被搬运和沉积时的水动力条件;岩浆岩的结构主要反映岩浆演化过程中岩浆冷凝、结晶的热力学条件及矿物结晶的某种顺序。而在变质岩的形成过程中,所有矿物晶粒基本上是在固态条件下同时生长的。因此,在观察和描述变质岩的结构时一定要注意变质矿物是在固态条件下基本同时生长的这一特点。 ?本章中对结构、构造的研究,主要涉及肉眼和显微尺度,即在野外露头、手标本和薄片尺度用肉眼或借助放大镜、显微镜进行观察研究,一般不涉及超显微尺度的结构研究(如晶格变形产生的位错等),也不包括反映岩石中矿物分布优选方位的“显微构造”,这方面的研究内容、研究方法将在有关后续课程中介绍(如岩组学或称构造岩石学)。 第二节变质岩的结构 一、变质岩结构的基本类型 (一)变余结构 ?在变质作用过程中,由于变形和重结晶作用不强烈,原岩的矿物成分和结构特征没有得到彻底改造,使原岩的结构特征部分地被保留下来,形成变余结构,也称残留结构。 ?变余结构的特点 ?一般规律 1. 变质沉积岩中的变余结构 ?变质碎屑岩类: 变余砾状结构 变余砂状结构可根据碎屑物的大小进一步细分,如变余粗砂结构、变余粉砂结构等。 ?变质泥质岩类: 变余泥质结构。 2. 变质岩浆岩中的变余结构 变余花岗结构 变余斑状结构 变余辉绿结构 变余交织结构 3. 变质火山碎屑岩中的变余结构 变余火山碎屑结构 (二)变晶结构 1. 变晶结构的一般特点 变晶结构是重结晶和变质结晶的产物,它与岩浆岩中的结晶质结构有些相似(全晶质)。然而由于变质过程中的重结晶和变质结晶基本上是在固态条件下进行的,而且在同一

变质岩知识点总结

变质岩知识点总结 一、基本概念 ?变质岩:是经过来自地球内部的能量对早先形成的岩石进行改造使其结构构造发生变化的作用而形成的岩石。 ?变质作用:原岩在新的物理,化学,环境下为建立新的平衡以达到相对稳定的自然现象。 二、变质作用的外部因素 ?温度:是主要因素:表现在:温度升高,岩石内部质点的活动能力升高,促进物质成分迁移,从而形成新的矿物。如高岭石经过 高温吸热形成红柱石和石英的作用,并且可以促进重结晶?压力:静水压力、定向压力、粒间流体压力 ?挥发物质的作用:除水的作用外,还有CO2, 、F、Cl、S、P等挥发物质的影响,分布于矿物的溶液中,称间隙溶液 三、变质作用的方式: ?重结晶作用:在高温下,矿物在固态的情况下,重新生长的过程,或是岩石中的化学组分重新分配形成新矿物的过程。 ?变质结晶作用: 是指在变质作用的温度、压力范围内,原岩基本保持固态条件下,新矿物相的形成过程,同时还有相应的原有矿物质相消失。由于这种作用常常造成岩石中各种组分的重新组合,所以又称为重组合作用 ?交代作用: 是指变质条件下,由变质原岩以外的物质的带入和带出,而造成的一种矿物被另外一种化学成分上与其不同的矿物所置换的过程

?变质分异作用 变质分异作用是指在岩石总成分不变的前提下,造成矿物组合不均匀的一种变质作用。 ?变形和碎裂作用 变形和碎裂作用是动力变质作用过程中岩石变质的主要方式。各种岩石在应力作用下,当应力超过弹性极限时,就会出现塑性变形或破裂现象。 在较高的温度和静压力条件下,岩石应变以塑性变形为主,此过程岩石保持着连续性和整体性。 在地壳浅部低温低压条件下,多数岩石具有较大脆性。当其受应力超过弹性限度时,就会出现碎裂现象。 四、变质岩的特征及分类 ?变质岩的物质成分 主要由SiO2 、 Al2O3 、 Fe2O3 、MgO 、 FeO 、 MnO 、CaO 、Na2O 、 K 2O、 H 2 O、 CO 2和TiO2、 P2O5 等氧化物组成 根据原岩的化学组成在变质作用过程中是否发生改变,把变 质作用分为两类:一类是等化学变质作用,另一类是异化学变质作用。 在等化学变质的情况下,变质岩化学成分(除H2O和CO2外)取决于原岩的化学成分。 等化学系列,系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—→斜长角闪岩—→斜长辉石岩,构成一个等化学系列。 等物理系列指同一变质条件下形成的所有岩石,其矿物组合的不

变质岩的主要类型

第十二章变质岩的主要类型 第一节动力变质岩类 由动力变质作用形成的变质岩称动力变质岩,又称构造岩或碎裂变质岩。 动力变质作用主要由应力作用引起,温度和溶液的影响较小。 由于岩石和矿物力学性质的差异,以及变形时的温、压条件,在应力作用下可发生脆性变形或塑性变形。在地壳浅处,围压较小,温度较低,以脆性变形为主;随着深度增大,温度增高,围压增大,渐变为以塑性变形为主。Sibson认为由塑性变形形成的长英质糜棱岩其形成深度大于10km。 岩石和矿物的脆性变形主要为碎裂,且在应为不断作用下大颗粒碎成小颗粒并发生位移,原岩结构被破坏。 塑性变形主要通过矿物晶体内部的滑动、动态重结晶、高温蠕变和晶体颗粒之间的相对运动,有时伴有在应力条件下的化学方式进行的重结晶和重组合作用。 主要动力变质岩有: 构造角砾岩(断层角砾岩): 碎裂岩: 糜棱岩: 千枚糜棱岩(千糜岩): 假玄武玻璃: 第二节热接触变质岩 一.概述 热接触变质岩由热接触变质作用形成,分布紧靠岩浆岩体的围岩中,主要是在岩浆体散发的热量和挥发份作用下,使围岩发生重结晶和变质结晶作用。 目前认为热接触变质作用温度在300—800℃之间,有时可达1000℃;均向压力较小,在几巴至3千巴;地热梯度可达60℃/km以上。 热接触变质岩距岩体愈近,则温度愈高,热变质作用也愈强,所以常见变质程度不同的热变质岩石顺序出现,并围绕岩体作环带分布,称为接触变质晕。 接触变质晕的发育程度取决于以下因素: 1.岩体的规模大小; 2.岩体的侵入深度; 3.岩体的成分; 4.围岩成分、结构和产状; 5.岩体与围岩接触关系。 二.热接触变质岩的分类和命名 (一)热接触变质岩的分类 热接触变质岩分类可按原岩化学成分分成五大类(等化学系列岩石),再按变质相细分。 分类如表3—4所列。 (二)热接触变质岩的命名

常见的变质岩

常见的变质岩 常见的变质岩:板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、石英岩、大理岩、矽卡岩、红柱石角岩、糜棱岩。 (1)变质岩一般在高温高压作用下形成,母岩可以是沉积岩,也可以是火成岩。 (2)变质岩的构造:是判定其特征的关键。 a)变余构造:指变质岩中残留的原岩的构造。如变余层理构造、变余气孔构造等。 b)混合岩构造:在混合化过程中,由脉体和基体两部分相互作用所形成的构造。常见的有眼球状构造、条带状构造、肠状构造等。 c)变成构造:指变质过程中所形成的构造。变成构造的类型:板状构造千枚状构造片状构造片麻岩构造块状构造(3)变质作用类型及变质岩类型 a)动力变质作用与动力变质岩: 构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩。 b)区域变质作用与区域变质岩:板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、石英岩、大理岩 c)混合岩化作用与混合岩:混合岩 d)接触变质作用与接触变质岩 接触热变质作用:红柱石角岩、大理岩、石英岩 接触交代变质作用:矽卡岩 火成岩鉴定 火成岩是地球上第一大岩石类别,分布最广泛。

(1)岩浆岩的基本特征 (a)颜色 岩浆岩的颜色是指外表(新鲜面)显示的总体颜色,而不是指单个矿物的颜色。 (b)色率:是指暗色矿物所占岩浆岩体积的百分含量。 (2)岩浆岩的结构 岩浆岩的结构是指组成岩浆岩的矿物成分的结晶程度、颗粒大小、形态及其相互关系。 按结晶质和非晶质的相对含量,可分为:全晶质结构、玻璃质结构、半晶质结构 按矿物颗粒的绝对大小,可分为: 粗粒结构: >5mm 中粒结构: 5—1mm 细粒结构: 1—0.1mm 隐晶质结构: <0.1mm 按矿物颗粒的相对大小:等粒结构、不等粒结构、斑状结构、似斑状结构 按矿物颗粒的相对大小: a)等粒结构 b)不等粒结构 c)斑状结构 d)似斑状结构(3)岩浆岩的构造 岩浆岩的构造是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其他部分之间的排列、充填与组合方式。常见的岩浆岩构造有:

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