变质岩资料部分答案.doc

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中矿物组合的不同，只取决于变质作用类型和强度（即物理化学条件）。25、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，如一个变质相或变质带的岩石。26、变余结构:变质作用和变形作用进行的不彻底，原岩中部分结构保留下来，形成变余结构。27、变晶结构:由变质重结晶和变质结晶作用所形成的结构，称为变晶结构。28、变晶系:区域变质岩中矿物可按照在固态生长条件下结晶成完好晶面的相对能力，可自大至小排出经验性的顺序29、反应结构:蓝晶石和铝直闪石之间分布的十字石和堇青石反应边组成冠状体30、交代结构:是由交代作用形成的结构。发生交代作用时，原岩的矿物被取代、消失，与此同时形成新生矿物。其既可以置换原有矿物，以保持原岩的结构方式进行（如交代假象结构） 也可以形成新矿物新结构的方式进行。31、碎裂结构:碎斑为大的破裂的岩石或矿物颗粒，基质为细小的同成分粉碎物质。（433页）32、糜棱结构：碎斑通常是变形的原岩颗粒，常发育有波状消光、变形带、变形双晶、变形纹、压溶和压力影等晶内、晶界塑性变形结构，有时可具有裂纹等脆性变形特点。（433页）33、筛状（变晶）结构：当包裹体很多，变嵌晶呈筛状时，则称为筛状结构。；34、板状构造：又称板劈理，是重结晶程度很低（隐晶质）的低级变质岩典型的面理形式。通常由密集的间隔平面（劈理面）显示，沿着劈理面岩石容易裂开呈平整、光滑但光泽暗淡的板片。；35、千枚状构造：面理由细小的（多小于0.1）片状硅酸盐定向排列而成，重结晶程度比板状构造高，但肉眼难以识别矿物颗粒。岩石易沿面理裂开，劈开面不如板劈理面平整，但有强烈丝绢光泽（绢云母、绿泥石等片状硅酸盐矿物造成）。36、片状构造:岩石重结晶程度高。面理由肉眼可识别的（粒径0.1mm）的片、板、针、柱状矿物连续定向排列而成。岩石较易沿面理裂开，但裂开面平整程度比千枚岩构造差些。37、片麻状构造:又称为片麻理，粒状矿物为主，片状粒状都定向排列，但不连续。；38、变质反应:岩石在变质过程中最主要的变化是矿物成分的变化，而矿物成分变化都是通过特定的化学反应实现的。这种发生在变质作用条件下的化学反应称作变质反应。39、晕长石；在变质岩中往往见不到成分均匀的钠质斜长石，这些钠质斜长石多为钠长石和钙质奥长石两相显微交生，这种显微交生体称为晕长石。40、不连续反应:反应物与生成物之间是一种突变关系。当反应偏离了平衡的P-T 条件（单变线）后，不是反应物消失（生成物稳定）就是反应物稳定（生成物消失），这样的反应称为不连续反应。连续反应：当反应涉及成分可变的固溶体时，反应物和生成物之间的关系是渐变的，在给定压力和流体成分条件下，反应在一个温度范围内连续发生。在一定的 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，这种变质反应称为连续反应或滑动反应；41、固-固反应:同质多相变体反应，固溶体的出溶，纯固相间的反应。；42、变质带:在变质岩区，变质程度不同的岩石在空间上往往呈有规律的带分布。根据变质岩矿物、矿物组合、结构构造等特点，可以将这些变质程度不同的带划分出来。同一个带的变质岩是在一个基本相同的P-T-x范围内形成的，这些指示变质程度的带称为变质带；43、成岩格子:是指一个化学成分在一定范围的岩石系统，在一定P-T条件范围内遭受变质作用时，随着外界条件变化，岩石系统内通常会发生一系列变质反应。在P-T图解上，这些反应的单变线通常彼北会相交。这种在P-T空间上单变线相交的网状系统称为成岩格子；44、共生分析:从研究变质矿物共生组合特征及其变化规律出发，应用相律，分析矿物组合与岩石化学成分和物理化学条件之间的关系，这种变质岩岩石学研究的基本方法，称为共生分析。45、封闭系统的 Goldschmidt矿物相律:在一定T、P区间内平衡的矿物相数不大于该岩石系统的独立组分数，这就是Goldschmidt矿物相律。它是Gibbs相律的地质学形式。46、开放系统的Korzhenskii矿物相律:在温度、压力和活动组分化学位的一定范围内，能够稳定平衡共存于一开放系统的矿物相数小于或等于惰性组分数，而与活动组分无关。这就是Korzhenskii矿物相律。47、矿物共生组合: 一定化学成分的岩石达到化学平衡时的矿物成分称矿物组合或矿物共生组合；48、ACF图解: Eskola (1915)设计的表示成分广泛的含石英变质岩的成分-共生三角图解（如图），并以三角形顶点组分命名。49、变质相:一个变质相是指在热峰附近一定P-T-H2O范围内达到化学平衡的所有变质岩的总和，其矿物组合与岩石化学成分之间有固定的、可以预测的对应关系。50、变质相系:一个地区的温度、压力变化可以用一个变质相的系（组合）表示。按照都城秋穗(Miyashiro) (1994)的最新定义，变质相系是“一个递增变质地区观察到的变质相的系列”。五、简答题1、变质作用类型有哪些？答：（一）、局部变质作用：接触-热变质作用动力变质作用冲击变质作用交代变质作用 （二）区域变质作用造山变质作用洋底变质作用埋藏变质作用混合岩化作用2、以大陆碰撞造山带为例说明变质作用P-T-t 轨迹（图示）与构造-热演化过程的关系及其研究意义，并在P-T-t 轨迹图解中指出哪段P-T轨迹（即在图中的线段）代表构造-热演化过程中的埋藏期、加热期（松弛期）和冷却期以及进变质和退变质阶段，在图中指出热峰温度（温度的最大值Tmax）和热峰压力（压力的最大值Pmax）的具体位置。答：变质作用 P-T-t 轨迹的研究意义（1）P-T-t 轨迹概念的提出，是变质作用理论研究的重大突破。（2）检验和再造构造演化过程的重要手段。（3）建立变质作用与大地构造关系的纽带与桥梁。填空题53题3、简述进变质与递增变质、退变质与退化变质的含义及区别。答：进变质： 在到达热峰条件之前，岩石的变质温度随时间的增加而增加的过程中所发生的变质作用。 递增变质： 是一个变质地区，地表沿一定方向，热峰温度连续有规律地增加的变质作用。二者区别： 进变质指单个岩石温度随时间的增加；递增变质指横过一个变质地区空间上的热峰温度的增加。 退变质：岩石在热峰条件之后伴随温度降低而发生的变质作用。退化变质： 有两种含义：（1）同退变质；（2）复变质中，晚期温度较低的变质叠加于早期温度较高的变质。4、为什么说温度是变质作用最重要的因素？答：（1）T升高有利于吸热反应，T降低反应向放热方向进行（2）可大大加快变质反应速率和晶体生长；（3）T升高可改变岩石的变形行为，从脆性变形向塑性变形转化；（4）T升高会通过脱水反应、脱碳酸反应形成变质热液作为催化剂、搬运剂和热媒介对变质作用施加影响。此外，T升高还会导致部分熔融而发生混合岩化。5、简述变质岩结构和构造的分类依据、主要类型及其特点。变质岩结构按成因分四类： 变余结构：变质作用和变形作用进行的不彻底，原岩中部分结构保留下来 变晶结构：由变质重结晶作用所形成的变晶的形态、大小和相互关系所反映的结构 变形结构：变形结构是变形机制的反映，变形机制的不同而有不同的特点。（1）脆性变形结构：晶内裂纹、碎裂结构、碎斑结构、碎粒结构等。（2）韧性变形结构: 波形消光、变形纹、变形带、扭折带、机械双晶、亚颗粒、核幔结构、拔丝组构等。 交代结构：是由交代作用形成的结构。发生交代作用时，原岩的矿物被取代、消失，与此同时形成新生矿物。常见类型例如：交代假象结构、交代蚕食结构、交代残留结构、交代净边结构等（二）变质岩的构造 变质岩的构造是指岩石中各种矿物的空间分布和排列方式（着重于矿物集合体的空间分布特征）。按成因可以分两大类: 变余构造和变成构造。 变余构造变质作用不彻底而保留下来的原岩的构造。变余构造是恢复原岩类型的主要依据。正变质岩中常见的有：变余气孔构造、变余杏仁构造、变余流纹构造、变余枕状构造、斑杂构造等。副变质岩中常见的有：变余层理构造、变余韵律层理构造、变余波痕构造等 变成构造是变质作用过程中形成的构造，也称为变质构造。可分为： 定向构造（包括面状构造、线状构造）和无定向构造两种类型。6、简述重结晶作用与变质结晶作用，变质分异作用与交代作用的概念及主要区别。答：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。变质结晶作用：岩石在变质条件下的结晶作用称为变质结晶作用，变质结晶的机制包括重结晶作用和交代作用。变质分异：就是使原先均匀的岩石发育成分层的变质过程。变质分异产生成分层的机理主要有下列三种解释：（1）成分层代表扩散反应带； （2）成分层的发育是构造重结晶的结果（优先成核、压溶）；（3）成分层是强烈压扁（塑性变形）的结果。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。岩石在交代过程中保持体积不变，岩石总化学成分发生改变。根据驱动力，交代作用的方式可分为两种：渗透、扩散7、简述变形与变质结晶关系的结构标志。P434答：研究变形与变质结晶关系，是研究变质地区的变质作用和构造演化历史的关键。按变质结晶和变形的关系，可将变晶区分为构造前变晶、同构造变晶和构造后变晶三类。（1）构造前变晶矿物晶体被动变形、内部组构与基质中的叶理斜交，并且基质中的叶理绕变斑晶分布，变斑晶两端有压力影。（2）同构造变晶雪球构造，矿物定向生长（3）构造后变晶变斑晶内部叶理与围岩叶理的形态完全一致，矿物分布不定向，变斑晶两端无压力影。8、简要说明五大化学（系列）类型变质岩的原岩类型、化学成分和矿物成分特点。答：p4229、总结富铝系列变质岩随变质程度增加，矿物成分、结构构造、岩石类型的变化规律。答：10、变质岩主要构造类型有哪些？变余构造和变成构造。 变成构造：定向构造（包括面状构造、线状构造）和无定向构造两种类型。11、变质岩原岩恢复有哪些标志？哪些标志最可靠？答：地质产状和岩石组合、岩相学、岩石地球化学及副矿物。最可靠标志为地质产状、变余结构构造、副矿物原生特征等原生标志。12、简述变质反应的类型及其控制因素答：固-固反应 不连续反应 净转移反应有流体相参加的反应 连续反应 交换反应控制因素：原岩成分、结构构造和环境的物化条件（T、P、x）其中温度是控制变质反应的最主要因素13、说明什么是“连续反应”与“不连续反应”。答：不连续反应反应物与生成物之间是一种突变关系。当反应偏离了平衡的P-T 条件（单变线）后，不仅反应物消失（生成物稳定）就是反应物稳定（生成物消失），这样的反应称为不连续反应。 连续反应（滑动反应）当反应涉及成分可变的固溶体时，反应物和生成物之间的关系是渐变的，在给定压力和流体成分条件下，反应在一个温度范围内连续发生。这种变质反应称为连续反应或滑动反应。14、说明什么是“净转移反应”与“交换反应”。答：净转移反应在变质反应过程中引起矿物原子数变化，属于净转移反应 交换反应在变质反应过程中仅引起共存矿物间原子（如Mg，Fe等）交换，而不改变有关矿物的原子数，称为交换移反应。15、简述巴罗式递增变质带的划分原则及各带标志。答：划分原则：以变泥质岩中随变质程度（温度）增高而依次出现的新矿物（称为指示矿物）为标志划分变质带。 黑云母等变线反应 以黑硬绿泥石的消失和黑云母出现为标志 石榴石等变线反应 以石榴子石的出现为标志 十字石等变线反应 以十字石的出现为标志 蓝晶石等变线反应 以十字石的消失为标志 夕线石带等变线反应 以矽线石的出现和蓝晶石消失为标志16、试述变质带、变质反应等变线的区别、意义。答：区别：同一个带的变质岩是在一个基本相同的P-T-x范围内形成的，这些指示变质程度的带称为变质带。带与带之间的界线称为等变线。意义：变质带是研究变质作用强度空间变化的最有效最方便的方法。17、确定矿物共生组合的主要标志有哪些？ P466答：确定矿物（共生）组合的主要标志：（1）平衡共生矿物组合中的各种矿物都必须有相互接触的关系（早期包裹体除外）；（2）平衡共生矿物组合的各矿物之间无反应或交代关系；（3）平衡共生矿物组合中，同种矿物的化学成分及光性特征应相近。如果有环带，则其边部的化学成分及光性特征相近；（4）平衡共生矿物组合中的矿物对之间的元素分配系数近相等；（5）平衡共生矿物组合中的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（通常矿物相数不超过5-6种）。18、为什么决定矿物共生组合多样性的组分是有效惰性组分？答：矿物共生组合中出现的矿物数目与完全活动组分、微量组份、次要的类质同象组分无关。因此，在不考虑副矿物（孤立组分）情况下，矿物共生组合中矿物最大数目等于有效惰性组分加上过剩组分。但过剩组分多少不改变矿物共生，所以，决定矿物共生组合多样性的组分是有效惰性组分。19、简述成分-共生图解的概念、编制步骤和常见成分-共生图解的类型。答：含义：如果一个岩石系统有三种组分组成，根据Goldschmidt矿物相律，在普遍观察到的组合中，矿物相数应该是3、2、1，这意味着当这种岩石的矿物成分可以用一个三顶点为三组分的三角图解表示时，把该图解分成一系列小三角形就能直观地表示矿物共生关系，这种图解叫成分-共生图解或共生图解。编制歩骤：确定矿物投影点连接共生线确定岩石成分投影点常见成分-共生图解的类型：ACF图、AKF图、AFM图、CMS图20、常见的中P/T和低P/T区域变质相有哪些，简述各变质相的特点及形成的各类变质岩。答：低P/T区域变质相：钠长-绿帘角岩相（AEH）、绿片岩相（GS）、绿帘-角闪岩相（EA）中P/T：普通角闪石角岩相（HH）、角闪岩相（A）21、简述变质岩分类命名的一般原则，列出泥质变质岩和基性变质岩的主要岩石类型及其特点。答：分类原则：(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命名原则：1）当岩石的变余结构非常发育，原岩十分清楚时，变质岩命名原则：在其原岩名称前加“变质”二字作为前缀，即：“变质”+原岩名称，如变质砂岩等。 2）对于原岩结构、构造没有保留的变质岩命名的基本原则是：以次要矿物+主要矿物+基本名称，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；3）叠加变质和蚀变岩石的命名：这类岩石的定名原则是：“化”+原来变质岩石名称泥质变质岩：p422，基性变质岩：p42422、试述变质相系分类及其与构造背景的关系。答：根据P/T 比可将变质相系划分为四个主要类型：1）高P/T 型（硬玉蓝闪石型，三波川型） 矿物组合特征：以含蓝闪石为特征。 变质相的组合：沸石相（Z）硬柱石-钠长石-绿泥石相（LA）蓝片岩相（BS）榴辉岩相（E） 相当地热梯度：7 - 16 C/km 典型变质地区：日本及美国加州Franciscan地区（2）中P/T 型（蓝晶石-夕线石型，巴罗型 ） 矿物组合特征：以低温蓝晶石、高温夕线石为特征。 变质相的组合：沸石相（Z）葡萄石-绿纤石相（P-P） 绿片岩相（GS）绿帘-角闪岩相（EA）角闪岩相（A）麻粒岩相（G） 相当地热梯度：16 - 25 C/km 典型变质地区：苏格兰高地巴罗式地区低P/T 型（红柱石-夕线石型，巴肯型） 矿物组合特征：以低温红柱石、高温夕线石为特征。 变质相的组合：沸石相(Z)葡萄石-绿纤石相(P-P) 绿片岩相(GS)角闪岩相（A）麻粒岩相（G） 相当地热梯度：25 - 60 C/km 典型变质地区：日本及苏格兰高地巴肯式地区（4）很低P/T 型（接触变质型） 矿物组合特征：与低P/T 型相似，但可出现高温矿物。 变质相的组合：钠长-绿帘角岩相（AEH ）普通角闪石角岩相（HH）辉石角岩相（PH） 相当地热梯度： 80C/km 典型变质地区：北京房山周口店、洋底。23、简述埋藏变质岩的基本特征。答：出现在造山变质和洋底变质的很低级部分，或独立出现在强烈坳陷盆地沉积的下部，与未变质沉积岩、火山岩渐变过渡。 变质因素以很低温(150350)、低压(0.35GPa）为特点； 流体成分也是一个重要因素，因而常常伴随低温交代作