《区域变质岩》PPT课件.ppt

第二十八章 区域变质岩 n区域变质岩是指区域性、大范围的岩石，经大规模变质作用形成的岩 石。 n分布区域性面积达数百数千km2。 n变质作用包括： 造山变质作用因构造运动、岩浆活动而变质。 埋藏变质作用因埋藏深度大而变质。向沉积作用过渡，变质程度 很低。 混合岩化变质作用因高温液化而变质。向岩浆作用过渡，变质程 度很高。 洋底变质作用因大洋中脊高温流体交代而变质。 区域变质作用的类型 n区域变质岩石是在各种变质环境（大洋中脊、大陆拉 张地带、岛弧地带、板块俯冲带、碰撞带）里，即不 同的P/T比环境，由各种变质因素（温度、均向压力 、定向压力、流体）综合作用的结果。 一、埋藏变质岩 n一般特点 1.发育在地槽区下部、区域变质很低级的区域。与原岩过渡。 2.埋深变质，与岩浆活动、构造运动无明显关系。 3.岩石埋藏速度快，温度上升慢，T=150350。属低温环境。 4.有负荷压力，Pl0.3GPa。无定向压力作用。 5.有流体交代。但是，温度低，不发生混合岩化作用。 6.形成变余结构、变余构造发育，片理不发育。 7.以形成浊沸石、葡萄石、绿纤石、钠长石、绢云母（白色云母）、黑硬 绿泥石为特征。 沸石相形成浊沸石、钠长石、绢云母（白色云母）为特征。 葡萄石、绿纤石相形成葡萄石、绿纤石、黑硬绿泥石为特征。 8.形成 “变质岩”，如变质火山岩、变质砂岩、变质泥质岩。 二、造山变质岩 n（一）一般特点 1.分布范围广泛，数百数千km2。前寒武纪变质岩呈面状分布，显生宙 （寒武纪以后）变质岩呈带状分布于造山带中。 2.与岩浆活动、构造运动有直接关系。 3.变质因素复杂，温度、负荷压力、定向压力、流体综合作用。 T=200800，P=0.2 2 GPa或3GPa。 4. 以变晶结构、变形结构、交代结构多见。 5. 片理、线理发育，形成板状、片状等构造。 6. 常形成板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、粒岩、石英岩等。 7. 变质深时，有混合岩化作用参与。 8. 变质类型多样，包括低压型、中压型、高压型。 P/T=5 80/km。 （1）低压型（红柱石矽线石型或布羌型） 主要发育在大洋中脊、大陆拉张地带。 P/T=40 80/km。 P0.2 0.4 GPa，距地表约10 km地带。 常形成的变质带有： 黑云母带 堇青石带 红柱石带 夕线石-白云母带 绿片岩相 角闪岩相 钾长石-夕线石带 堇青石-蓝闪石-钾长石带 麻粒岩相 例如英国苏格兰高地巴肯式变质带。 大陆拉张 大洋扩张 （1）低压型（红柱石矽线石型或布羌型） 主要发育在大洋中脊、大陆拉张地带。 P/T=40 80/km。 P0.2 0.4 GPa，距地表约10 km地带。 常形成的变质带有： 黑云母带 堇青石带 红柱石带 夕线石-白云母带 绿片岩相 角闪岩相 钾长石-夕线石带 堇青石-蓝闪石-钾长石带 麻粒岩相 例如英国苏格兰高地巴肯式变质带。 （2）中压型（蓝晶石夕线石型或巴罗型） 主要发育在岛弧地带，形成双变质带（环太平洋）平行大陆边缘 延伸，之间分布有深大断裂，靠近大陆侧形成中-低压变质带，靠近大洋 侧形成高压变质带。 P/T=20 40/km。 P0.5 0.8 GPa，距地表约20 km地带。 常形成的变质带有： 绿泥石带 黑云母带 石榴石带 十字石带 蓝晶石带 夕线石带 绿片岩相 绿帘角闪岩相 角闪岩相 钾长石-夕线石带 堇青石-石榴石-钾长石带 麻粒岩相 例如英国苏格兰高地巴罗式变质带。 岛弧双变质带 高压低温变质带 低压高温变质带 （2）中压型（蓝晶石夕线石型或巴罗型） 主要发育在岛弧地带，形成双变质带（环太平洋）平行大陆边缘 延伸，之间分布有深大断裂，靠近大陆侧形成中-低压变质带，靠近大洋 侧形成高压变质带。 P/T=20 40/km。 P0.5 0.8 GPa，距地表约20 km地带。 常形成的变质带有： 绿泥石带 黑云母带 石榴石带 十字石带 蓝晶石带 夕线石带 绿片岩相 绿帘角闪岩相 角闪岩相 钾长石-夕线石带 堇青石-石榴石-钾长石带 麻粒岩相 例如英国苏格兰高地巴罗式变质带。 （3）高压型（蓝闪石型） 主要发育在板块俯冲带、碰撞带地带。 P/T 20/km。 以美国加州Franciscan变质带为例： 沸石相 葡萄石-绿纤石相 蓝片岩相+绿片岩相 榴辉岩+钠长-角闪岩块 n（二）区域变质岩命名 1.具变余结构、构造：称为变质 岩。 2.具变晶结构、变成构造： 板 岩：板状构造，隐晶质结构，变余结构。 千枚岩：千枚状构造，显微变晶结构，变余结构。 片 岩：片状构造，变晶结构，片状、纤状和粒状矿物组成。 片麻岩：片麻状构造，变晶结构，粒状和片状矿物组成。 粒状岩 （麻粒岩、榴辉岩、石英岩、大理岩、变粒岩、斜长角闪岩、 角闪石岩等）： 块状构造，条带状构造，片麻状构造，变 晶结构，粒状、柱 状矿物组成。 n（三）主要岩石类型 1.板岩 是泥质岩、粉砂质岩及中酸性凝灰岩石，受区域低温动力变质作用 应力作用的产物。 特点： 构造：板状构造面理面平滑整齐，易于剥开。 结构：隐晶质结构，变余结构少部分重结晶，光泽暗淡。 成分：肉眼无法分辨颗粒成分，镜下可见少量变晶矿物如绢云母、绿泥 石等。 其它特征：坚硬致密。 岩石定名：根据岩石颜色、杂质、成分、 原岩+基本名。 如红色板岩、钙质板岩、空晶石板岩、 凝灰质板岩等。 n2.千枚岩 是泥质岩、粉砂质岩及中酸性凝灰岩石，受区域低温动力变质作用 应力作用的产物。变质程度高于板岩。 特点： 构造：千枚状构造面理面不平整，不易剥开，片状、柱状矿物定向 排列，有皱纹。 结构：显微变晶结构，变余结构大部分重结晶，丝绢光泽。 成分：肉眼无法分辨颗粒成分，镜下可见大量变晶矿物如 绢云母、绿 泥石、钠长石等。 岩石定名：颜色、成分、特征矿物+ 基本名。 如红色千枚岩、绢云母千枚岩、 硬绿泥石绢云母千枚岩等。 n3.片岩 原岩是泥质岩、碎屑岩及中酸性岩浆岩石。 变质程度高于千枚岩，区域变质常见岩石。 特点： 构造：片状构造面理面不平整，不易剥开，片状、柱状矿物连续 定向排列。 结构：鳞片变晶结构、纤状变晶结构、鳞片粒状变晶结构、斑状变晶 结构全部重结晶，强丝绢光泽。 成分：肉眼能分辨颗粒成分，主要为云母、角闪石、阳起石、透闪 石、绿泥石、滑石等。 片、柱状矿物30%，粒状70%， 以石英为主。 岩石定名：特征变质矿物、成分+基本名。 如云母片岩、石榴石云母片岩等。 n常见岩石 （1）云母片岩 原岩为泥质岩、中酸性火山岩石。分布广泛。低中级变质。 结构：斑状变晶结构，基质具粒状鳞片变晶结构。 成分：主要由白云母、黑云母组成， 某云母含量75%直接命名，如白云母片岩； 含量=2575%者，称为二云母片岩。 含有石榴石、十字石、蓝晶石及石英、长石等。 岩石命名： 特征变质矿物+基本名。 如石榴石白云母片岩。 （2）绿（色）片岩 原岩为泥灰岩、中基性火山岩石。分布广泛。低级变质。 结构：鳞片粒状变晶结构。 成分：主要由绿泥石、绿帘石、阳起石、白云母、钠长 石、榍石等组成，以绿色矿物为主。 岩石命名： 特征变质矿物+基本名。 如绿帘钠长绿泥片岩，阳起绿帘 绿泥片岩等。 （3）蓝闪石片岩 原岩为基性火山岩、杂砂岩石。高P/T变质条件产物。 板块相撞后，俯冲带形成高压低温环境，在蛇绿岩中形成，如雅鲁 藏布江一带。表示板块边界缝合线。 结构：鳞片粒状变晶结构。 成分：由黑硬绿泥石、绿泥石、绿帘石、石榴 石、白云母、钠长石、石英等组成。 主要特征： 含钠角闪石、辉石矿物蓝闪石、硬玉、霓辉石； 高压型矿物硬柱石、霰石。 岩石命名： 特征变质矿物+基本名。黑硬绿泥石蓝闪石片岩。 （4）角闪片岩 原岩为泥灰岩、中基性火山岩石。中级变质。 结构：柱状粒状变晶结构。 成分：普通角闪石、石英、长石等组成。 （5）滑石片岩、蛇纹石片岩 原岩为超基性岩浆岩、富镁的碳酸盐岩石。低级变质。 结构：鳞状粒状变晶结构。 成分：蛇纹石、滑石、石英、长石及阳起石、绿泥石等组成。 n4.片麻岩 原岩与片岩相近。中高级变质岩，区域变质常见岩石。 特点： 构造：片麻状构造面理面不易剥开，片状、柱状矿物断续定向排 列。 结构：鳞片粒状变晶结构，粒度1mm。 成分：主要为长石、石英、云母、角闪石、辉石等。 片、柱状矿物 30%，粒状 70%，以长石为主。 特征变质矿物： 富铝原岩形成：蓝晶石、矽线石、十字石、铁铝石榴石、堇青石 等。 富钙原岩形成：透辉石、阳起石、方竹石、钙铝榴石、帘石等。 n据长石种类和含量分类 1）某长石75%者，直接命名，如斜长片麻岩、钾长片麻岩。 2）长石=2575%者，称为二长片麻岩。或采用 “少前多后”原则，称 为 斜长钾长片麻岩、钾长斜长片麻岩。 3）特征变质矿物、片柱状矿物作为名称前缀。如夕线石钾长片麻岩、 黑云斜长片麻岩。 n5.粒状岩 （1）变粒岩 原岩为碎屑岩、硅质页岩、中酸性火山岩。中级变质岩石。 构造：块状构造。 结构：细粒等粒变晶结构，鳞片粒状变晶结构，粒度1mm。 成分：主要为长石、石英、云母、角闪石等。 片、柱状矿物 30%，粒状 70%， 以长石为主。 定名：据片、柱状矿物+基本名。如黑云母 变粒岩。 若暗色矿物 10%，则称为浅粒岩。 （2）角闪岩和斜长角闪岩 原岩为基性岩、富铁白云质泥灰岩。中高级变质。 构造：块状构造、片状构造。 结构：粗细粒粒状变晶结构。 成分：角闪石和中中酸性斜长石，及铁铝榴石、绿帘石等。 高级变质则形成辉石和基性斜长石组合。 若角闪石 85%，则称为角闪岩。 若角闪石 50%，斜长石50%， 则称为斜长角闪岩。 定名：特征变质矿物+基本名。 如石榴石斜长角闪岩。 （3）麻粒岩 原岩为碎屑岩、硅质页岩、基中酸性火山岩。高温环境变质。 构造：块状构造、片麻状构造。 结构：粗中粒粒状变晶结构。 成分：基酸性斜长石，碱性长石，石英， 铁铝镁铝榴石、紫苏辉石、 透辉石及蓝晶石、夕线石等。 以高温矿物组合为特征，脱水反应形成。基本不含含水矿物 角闪石、云母。 定名： 若辉石70%、基性斜长石组成，含石榴石，称为深色麻粒岩/辉石 麻粒岩。 若辉石3070%、中酸性斜长石组成，含石榴石，称为麻粒岩。 若辉石30%、酸性斜长石、条纹长石、 石英组成，含紫苏辉石、石榴石，称为浅色 麻粒岩/长英质麻粒岩。 （4）榴辉岩 原岩为基超基性岩浆岩。高压环境变质，深部来源。 颜色：暗绿为主。 构造：块状构造。 结构：粗粒粒状变晶结构。 成分：铁铝镁铝榴石、绿辉石（富Na、Al、贫Si）组成。含顽火辉石、 蓝晶石、金红石等。无斜长石。 密度：变质岩中比重最大。 成因：金伯利岩、橄榄岩中，呈角砾包体。 纯橄榄岩中，呈条带状岩石。 混合片麻岩中，呈透镜体。 在造山带中，与蓝闪石片岩、角闪岩石 伴生，呈条带状、透镜体分布。 （5）石英岩 原岩为石英砂岩、硅质岩。变质等级不定。 颜色：灰白色、粉红色。 构造：块状构造。 结构： 细粗粒粒状变晶结构。 成分：石英85%。 原岩含有杂质时不同变质程度表现为： 低级变质：绢云母、绿泥石等； 中级变质：白云母、黑云母、角闪石等； 高级变质：辉石等。 定名：特征变质矿物+基本名。 如角闪石英岩。 （6）大理岩 原岩为碳酸盐岩。变质等级不定。 颜色：灰白色。 构造：块状构造。 结构： 细粗粒粒状变晶结构。 成分：方解石、白云石50%。 原岩含有杂质时不同变质程度表现为： 低级变质：蛇纹石、滑石、绿帘石、阳起石等； 中级变质：符山石、钙铝榴石等； 高级变质：镁橄榄石、透辉石等。 定名：特征变质矿物+基本名。 如蛇纹石大理岩。 第二十八章 混合岩 （照片为泰山混合岩） n 是指区域变质作用发展到高级阶段，出现活动性很强的流体相，与 区域变质岩石进行广泛混合岩化作用后，形成的岩石。是变质作用向岩 浆作用过渡的岩石类型。 n一、一般特点 1.分 布： 与中、高级区域变质岩相伴生，有密切成因联系。 2.分带性：由未混合岩化的区域变质岩石弱混合岩化的混合岩强 混合岩化的混合花岗岩。 3.基本组成：基体+脉体。 基体（古成体）混合岩化作用残留的区域变质岩石。 主要为斜长角闪岩、片麻岩、片岩等，颜色较深。 脉体（新成体）混合岩化作用中，流体相结晶形成的新生矿物组 合。主要为石英脉、长石脉、长英脉，粒度为细晶质、伟晶质。 颜色较浅。 4.成份：泥质、长英质岩石易混合岩化，使岩石中K、Na、Si、Al含量增 高，而Fe、Mg、Ca含量减少，钙镁质岩石不易混合岩化。钾长 石、酸性斜长石、石英及云母、角闪石增多。颜色变浅。 5.结构：普遍发育交代结构，基体具变晶结构。交代作用的程度，反映 混合岩化的强弱。交代作用越深，基体数量越少，基体与脉体 界限越模糊，成份越接近花岗岩石。 6.构造：多种多样。基体具片理构造。混合岩随作用增强具角砾状、网 状、脉状、条带状、肠状、眼球状、阴影状（云染状）等。 7.不均匀性。混合作用的差异性，造成颜色、成份、结构、构造分布不 均匀。 n二、混合岩成因 岩浆说： 以Eskola、Holmquist为代表，认为是因变质温度升高 ，岩石内部发生选择性融化，形成富长英质组分脉体，对 原变质岩进行混合作用封闭体系。 交代说： 以Sederholm、Wegmann、Read为代表，认为是因地下 深处或其它原因形成的富长英质组分脉体，对已有变质岩 进行混合作用开放体系。 n三、分类与命名 据混合岩化强度脉体数量+交代强度(交代结构、脉基体界限清晰程 度)划分。 1.混合岩化变质岩：混合轻微，脉体15%，交代结构不发育，脉基体界 限清晰。 2.混合岩：混合较强，脉体1550%，注入为主，交代结构不发育，脉基体 界限清晰。 3.混合片麻岩：混合强烈，脉体50%，交代为主，交代结构发育，脉基 体界限模糊，或基体呈片麻状分布于脉体中。 4.混合花岗岩：混合极强烈，基本由长英质脉体组成，交代结构发育，基 体近于消失，呈阴影状团块、斑点或稀