变质岩-2 -反应和带

第十八章、变质反应和变质带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（metamorphicreaction）。

d(△G)=0=△VdP－△SdT

△G为反应的吉布斯自由能的变化；△S为反应的熵变；△V为反应的摩尔体积变化。

dP/dT=△S/△V。这就Clausius-Clapeyron方程。

一、变质反应的基本类型

1．纯固相之间的反应 反应物和生成物是化学成分不同的纯固相矿物。：1）.多形转变2）.固溶体的出溶3）.纯固相之间的反应NaAlSi2O6+SiO2=NaAlsi3O8

Jd（硬玉）QAb

2.脱水反应KAl2[Alsi3O10](OH)2+SiO2=KAlSi3O8+Al2SiO5+H2OMs（白云母）

QOr(正长石)Als(铝硅酸盐)

流体相参加的反应中，ΔS/ΔV都受P、T的影响,ΔS/ΔV不是一个常数P-TphasediagramforthereactionMs+Qtz=Kfs+Al2SiO5+H2OshowingtheshiftinequilibriumconditionsaspH2Ovaries(assumingidealH2O-CO2mixing).CalculatedusingtheprogramTWQbyBerman(1988,1990,1991).Winter(2001)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetrology.PrenticeHall.二、连续反应和交换反应

Q+Cc=Wo+CO2不连续反应（discontinuousreaction）

3(Mg,Fe)2Al4Si5O18=2(Mg,Fe)3Al2Si3O12+4Al2SiO5+5SiO2

Crd(堇青石)Gt(石榴石)SilQSolid-SolidNet-TransferReactionsWhensolid-solutionislimited,solid-solidnet-transferreactionsarediscontinuousreactionsDiscontinuousreactionstendtoruntocompletionatasingletemperature(ataparticularpressure)Thereisthusanabrupt(discontinuous)changefromthereactantassemblagetotheproductassemblageatthereactionisogradDiscontinuousreaction:f+1andXLiqfixedDiscontinuousreactionsoccurataconstantgradeChl+Ms+QtzGrt+Bt+H2O (26-11)inKFASH F=C–f+2=5–4+2=1ContinuousReactionsChl+Ms+QtzGrt+Bt+H2O(26-11)inKFMASH wereacontinuousreaction,thenwewouldfindchlorite,muscovite,quartz,biotite,andgarnetalltogetherinthesamerockoveranintervalofmetamorphicgradeabovethegarnet-inisogradThecompositionofsolidsolutionphasesvaryacrosstheinterval,andtheproportionsofthemineralschangesuntiloneofthereactantsdisappearswithincreasinggrade三、成岩格子、变质带、等变线

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，随着外界条件的变化，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此会相交。这种在P-T空间上单变线相交的网状系统称为成岩格子（petrogeneticgrid）。

三、成岩格子、变质带、等变线

在变质岩分布区，变质程度不同的岩石在空间上往往呈有规律的带状分布。根据变质岩矿物、矿物组合、结构构造等特点，可将这些变质程度不等的带划分出来。同一个带的变质岩在一个基本相同的P-T-X范围内形成，这些指示变质程度的带称为变质带（metamorphiczone）。带与带之间的界线称为等变线(isograd）。

巴罗变质带：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，因而称该变质带为指示矿物带（indexmineralzone）。以指示矿物出现的线作为等变线划分变质带的。

变泥质岩中若干重要变质反应与巴罗式变质带等变线

（B、G、S、K、Si分别为黑云母、石榴石、十字石、蓝晶石、夕线石等变线）

PetrogeneticGridsP-Tdiagramsforponentsystemsthatshowasetofreactions,generallyforaspecificrocktypePetrogeneticgridformaficrocksSimplifiedpetrogeneticgridformetamorphosedmaficrocksshowingthelocationofseveraldeterminedunivariantre