变质岩石学复习资料

1、第一章 变质作用概述一、变质作用概念（1）与地壳形成和发展密切相关的一种地质作用； （2）地壳已存岩石在基本保持固态条件下的转变过程. （3）在特殊条件下，还可以产生重熔（溶），形成部分流体相（岩浆）二、变质作用影响因素：包括原岩化学成分；地质条件；物理化学环境。物理化学因素包括温度、压力、应力、流体。它们通常是同时出现，相互促进又相互制约。温度一般是最重要的因素，它不仅控制着变质作用的发生和发展，也制约着流体的活性和岩石变形性质；压力也是影响物化平衡的独立因素，有时对矿物组合起决定作用；应力不是变质反应物化平衡的独立因素，但它是变质岩组构的最重要因素，此外还控制着变质反应的速度和规模；流体是

2、变质作用得以实现的基本因素，但温度又是流体具有活动性的前提。三、变质作用类型：分类依据:分布规模/地质背景或物化条件。有关术语（1）局部变质作用：接触变质作用; 动力变质作用; 冲击变质作用; 交代变质作用.（2）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.四、变质岩概念：地壳已存岩石在基本保持固态条件下形成的一种转化岩石， 其形成与地壳的发生和发展密切相关。第二章 变质岩的基本特征一、变质岩的化学成分 影响因素-体系的封闭程度及元素的活动性 变质岩化学成分的一般特征 等化学系列的概念/类型/主要特点1).富铝系列：富铝、贫钙；铁、镁低；钾钠。原岩是泥质岩石（

3、泥岩、页岩）或火山凝灰岩。出现许多特征变质矿物（硬绿泥石、十字石、堇青石、铁铝榴石、红柱石、蓝晶石、矽线石）。2)长英质系列：富硅、贫钙；铁、镁、铝含量也较低.原岩是含长石的各种砂岩、粉砂岩和酸性中酸性火山岩、花岗岩。极少出现富铝系列特征变质矿物。3)碳酸盐系列：富钙、镁；铝、铁、硅含量较低且变化范围大。原岩是石灰岩和白云岩。常见矿物 有方解石、白云石、滑石、蛇纹石、透辉石、透闪石、硅灰石、金云母、镁橄榄石、钙铝榴石4)铁镁质系列：贫硅、富铁、镁、钙；钠钾；含一定量的铝。原岩是基性火山岩、火山碎屑岩、辉长-辉绿岩、铁质白云质泥灰岩、基性岩屑砂岩等。出现辉石、角闪石、绿泥石、阳起石、绿帘石等大量

4、铁镁矿物.5)超铁镁质系列：富铁、镁；贫钙、铝、硅。原岩是超基性侵入岩、超基性火山岩和极富镁的沉积岩。常见矿物有滑石、蛇纹石、透闪石、橄榄石、镁铝榴石、尖晶石、镁铁闪石等二、变质岩的矿物成分变质岩矿物成分的一般特征：注意特征变质矿物的一般特征及标定的条件。等物理系列的概念、类型、主要特点1)很低级变质：特征是变质基性岩中出现浊沸石、硬柱石、葡萄石、绿纤石等矿物的出现为标志。温度区间 为200-350.2)低级变质：以变质基性岩中硬柱石、葡萄石、绿纤石等矿物反应形成黝帘石和阳起石为标志。温度区间为350-5503)中级变质：标志是泥质岩石中十字石(堇青石)出现和绿泥石消失。在变质基性岩中以普通角

5、闪石+斜长石(An17)为特征.温度区间为550-650.4)高级变质：标志是泥质岩石中白云母和石英反应形成矽线石和钾长石组合(变质成因的紫苏辉石代表高级变质条件),温度区间 650.有关术语解释1）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。2）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。3）特征变质矿物：变质岩中有些矿物，稳定存在的温度和压力范围窄，能较好地反映特定的温度和压力条件。4）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。三. 变质岩的结构按成因分四类

6、：变余结构、变晶结构、变形结构和交代结构。重点为：1、变晶结构的概念/类型/命名（1）变晶结构的分类依据：相对大小、绝对大小、形态、交生关系。（2）变晶结构的三级命名原则：整体结构基质结构局部交生结构2、变形结构的概念/类型及特点(1).脆性变形结构和韧性变形结构的含义(2).脆性变形结构和韧性变形结构的区别四.变质岩的构造（概念、常见类型及主要特征）常见类型有板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、条带状构造、块状构造、碎裂构造、糜棱构造等。第三章.变质岩的分类和命名一、以构造命名的变质岩系列: 板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、糜棱岩、碎裂岩。二、以矿物组合及含量命名的变质岩系列石英岩、大理

7、岩、斜长角闪岩、麻粒岩、榴辉岩、超铁镁质岩、混合岩。掌握以上各类变质岩的矿物组合特征、结构构造特征；岩石进一步分类命名方法；常见岩石类型；所属等化学系列和变质条件。第四章.变质岩的形成作用-变质作用的方式一、质重结晶作用：概念、类型（静态、动态重结晶）、影响因素、产物特点。二、变质分异作用：概念三、交代作用：概念四、变形作用：类型（脆性、韧性变形）、产物特点（碎裂岩、糜棱岩）、相关术语解释。五、变质结晶作用（变质反应）：概念、类型及实例，一些重要变质反应的温度压力条件。 常见变质反应的类型及实例：1）根据反应物与生成物的状态分类(1). 固体固体反应：在变质反应过程中没有流体相出现，可进一步分

8、为：同质多相变体的转变。 例如Al2SiO5同质多相变体的转变。单一固体分解反应。 例如Cord = Sill + Alm + Q.多相固体反应。 例如Hy + Pl = Cpx + Ga + Q.(2). 脱-吸流体反应：在变质反应过程中出现了流体相。可进一步分为：水化-脱水反应。 例如：Mis + Q = Kf + Sill + H2O.碳酸盐化-脱碳酸盐反应。 例如：Cc + Q = Wo + CO2.(3). 氧化还原反应。 例如：6 Fe2O3 = 4 Fe3O4 + O22）根据反应物与生成物的关系分类： 4）连续反应(概念); 5)不连续反应(概念)3）根据反应前后矿物原子数的变

9、化分类：6).静转移反应(概念)；7).交换反应(概念)某些重要的变质反应所指示的温度和（或者）压力变化趋势。 （反应向右进行）。绿泥石白云母石英红柱石黑云母H2O （温度升高）绿泥石石英铁铝榴石H2O （温度升高）绿泥石白云母十字石黑云母石英H2O （温度升高）红柱石 夕线石 （温度升高）红柱石 蓝晶石 （压力升高）蓝晶石 夕线石 （温度升高或压力下降）方觧石石英 硅灰石CO2 （温度升高）白云母石英 夕线石钾长石H2O （温度升高）黒云母白云母石英 夕线石+堇青石+硅酸盐流体 （温度升高）夕线石+石榴石+石英 堇青石 （压力下降）紫苏辉石+斜长石 绿辉石+石榴石+石英 （压力升高）角闪石

10、紫苏辉石+斜长石+ H2O （温度升高）白云石+石英+ H2O方觧石+透闪石+ CO2 （温度升高）黑云母磁铁矿+矽线石（毛发状） +含K 流体 （温度升高）第五章、变质带一、变质带的概念及划分原则二、巴洛式递增变质带划分依据、适用条件及各带主要特点三、泥质岩石高温变质带及等变线反应四、中压地区基性变质岩递增变质带划分依据、适用条件及各带主要特点第六章（1）、共生分析一、有关术语解释（1） 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，这是变质岩岩石学研究的基本方法。（2）（2）吉布斯相律：P（相数）+ F（自由度数）= C

11、（组分数）+ 2（3） Goldschmidt矿物相律：P C。要求理解其含义、应用条件和意义。（4）（4） D.S.Korzhenskii 矿物相律：P Ci。要求同上。二、组分分析：组分按性状和行为可分两大类：完全活动组分和惰性组分（进一步划分）:三、矿物共生组合及其确定标志（1）概念：在一定的温压下，一定化学成分的岩石达到化学平衡时的矿物成分称为矿物共生组合。（2）矿物组合的确定标志:1）平衡共生的矿物都有相互接触关系（早期包裹体除外）2）平衡共生的矿物之间无反应或交代关系。3）同种矿物不同颗粒的化学成分及光性特征相近。如果环带，则其边部的化学成分及光性特征相近。4）岩石不同部位共生矿物

12、对之间的元素分配系数近相等。5）矿物数目符合矿物相律，即不超过有效惰性组分数。四、成分共生图解的含义、主要类型、一般编制方法、适用条件 表达一定变质条件下，矿物组合与有效惰性组分（原岩成分）之间关系的一种图解。 编制方法：组分分析选择图解矿物投影连接共生线化学成分投影。 主要类型：（1）ACF图： A = Al2O3 + Fe2O3； C = CaO ； F = FeO + MgO + MnO ；A + C + F = 100 。会计算矿物的ACF值。（2）AK F图： A/= Al2O3 +（ Fe2O3 K2O ，K = K2O F = FeO + MgO + MnO ； A/+ K +

13、F = 100； 会计算矿物的AK F值。（3）AFM 图第六章（2）、变质相一、变质相的概念、划分原则、命名原则 概念：变质作用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。 划分标志：矿物组合，常用基性变质岩矿物组合划分并以相应的基性变质岩命名。 一个变质相往往具有一个较宽的温度压力区间, 可以进一步划分不同的亚相。二、常见区域变质相的划分标志、主要特征及与温克勒变质级的对比重点掌握在中压地区，基性系列和富铝系列经受从绿片岩相到麻粒岩相变质作用，可能出现的典型岩石及典型矿物组合（1） 低绿片岩相，低级变质。矿物组合及典型岩石类型为：（2）基性岩石：绿帘石阳起石绿泥石钠长石石英方

14、解石； 绿泥片岩等绿片岩；泥质岩石：白云母黑云母绿泥石石英硬绿泥石； 绿泥石黑云母片岩等。（2）高绿片岩相，低级变质。矿物组合及典型岩石类型为：基性岩石：普通角闪石绿帘石钠长石绿泥石石英 ； 角闪绿泥片岩等。泥质岩石：铁铝石榴石黑云母白云母石英； 石榴石黑云母片岩。（3）低角闪岩相，中级变质。矿物组合及典型岩石类型为：泥质岩石：十字石铁铝石榴石黑云母白云母石英斜长石 ； 十字石二云母片岩。泥质岩石：蓝晶石铁铝石榴石黑云母白云母石英斜长石 ； 蓝晶石白云母片岩。基性岩石：普通角闪石斜长石（An30）黑云母绿帘石石英 ；斜长角闪岩。 （4）（3） 高角闪岩相，高级变质。矿物组合及典型岩石类型为：（4）泥质岩石：夕线石石榴石黑云母钾长石石英斜长石； 石榴夕线钾长片麻岩。基性岩石：普通角闪石斜长石透辉石石英； （透辉）斜长角闪岩。（5）麻粒岩相，高级变质。矿物组合及典型岩石类型为：基性岩石：紫苏辉石透辉石斜长石石英角闪石 ； 二辉麻粒岩。泥质岩石：夕线石石榴石堇青石钾长石石英斜长石； 夕线石榴堇青钾长片麻岩。第七章、变质作用与大地构造（地壳演化）一、变质相系（1）变质相系概念：Miyashiro(1961)提出了变质相系或压力类型。他认为一个地区的温度、压力变化可以用一个变质相的系列（组合）表示。变质相系就是在一个递增变质地区观察到的变质相的系列。变质相系反映的是 P/T 比值，不