《变质岩石学》全套教学课件

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MetamorphicRocks变质岩石学赵军红:地球科学学院Tel-mail:jhzhao@2参考资料1-《岩石学》路凤香、桑隆康主编著,20022-变质岩石学教程,游振东,王方正主编,19883-PrinceplesofMetamorphicPetrology.R.H.Vernon,G.L.,Clarke,2008.4-课程网站:/ec-webshow/page/courseIntroduction.do3平时成绩(40%)+考试成绩(60%)考试成绩(60%)=笔试+薄片描述.456变质作用的基本概念一方式二因素三P-T-t轨迹(过程)四地质分类7

变质作用

定义(definition)

指岩石为适应物理化学条件的变化,在基本保持固态条件下发生的矿物组成,结构构造和化学组成等方面的调整.

注意

1)

基本保持固态,但是不排除有少量的流体相(如熔体)2)变质作用发生时的物化条件不同于地表条件,也不同于地表以下的成岩环境.3)变质以前的岩石称为原岩(protolith),变质以后的岩石称为变质岩(metamorphicrock)

82.变质岩研究的基本要求:回答什么样的原岩在什么样的变质机制下遭受了何种程度的变质作用9变质作用是一个基本保持固体状态下的转变过程，方式：1.重结晶2.变质结晶3.交代作用4.变质分异5变形此外，在高级变质中还可出现部分熔融——主要属于岩浆作用范畴在很低级变质（埋藏变质）中甚至可出现压实作用——主要属于沉积作用范畴一、变质作用方式

MetamorphicMechanism10重结晶和变质结晶重结晶=变质作用条件下,原先存在的矿物颗粒重新组合,只有形状大小的变化,没有新矿物的生成也包括成核和生长两个步骤变质结晶=变质作用条件下,原岩保持固态,有新矿物的生成和旧矿物的消失,即有化学反应发生11重结晶+变质结晶作用recrystallization重结晶=岩石在基本保持固体状态下的矿物重新组合（不形成新矿物）-物理过程变质结晶=通过化学反应形成新矿物的过程-化学过程重结晶前后，岩石总化学成分不变（除H2O、CO2外，封闭系统）12图17-1变燧石岩粒径对距辉长岩接触带距离图解单矿物Si/Ca质岩的重结晶矿物的重组合，无变质反应、无矿物成分变化，仅结构变化当达到最低颗粒界面能的情况下，相邻晶面之间的面间角约为120°(达结构平衡)13c.反应完全，粒度进一步增大，形成新的高温条件下稳定的矿物组合Cc+Wo和平衡结构a.低温下Cc+Q平衡结构

石英方解石b.温度超越Cc+Q=Wo+CO2↑反应温度时，粒度增大的同时Q与Cc反应，形成Wo反应边。在Wo集合体内有少量Q残留，不平衡结构多矿物岩的变质结晶发生变质反应，导致矿物成分和结构变化硅灰石

a

b

c14同质多相转变固溶体出溶固固间化学反应15★重结晶作用-矿物重新组合,单矿物相★变质结晶作用-变质反应,多矿物相共性:1-等化学变质作用：变质前后岩石的总化学成分不发生改变的变质作用;2-封闭体系

16渗透*裂隙溶液中*组分迁移驱动力为压力差2交代作用(metasomatism)

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（开放系统）扩散*粒间孔隙溶液中*组分迁移驱动力为浓度差17可以在系统中带入带出的组分称为活动组分(mobilecomponents)

流体相是完全活动组分。通常的变质作用也会造成岩石的H2O、CO2和Fe的价态变化，岩石系统为封闭系统，从化学角度称为等化学变质作用

isochemicalmetamorphism伴随交代作用，K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Si4+等金属阳离子也成为活动组分可带入带出时，岩石系统是开放系统，这种使岩石总化学成分除H2O、CO2等挥发分外，其它组分也发生变化的变质作用称为异化学变质作用

allochemicalmetamorphism变质作用的化学分类chemicalclassification18重结晶交代封闭系统开放系统无组分带入带出组分带入带出矿物成分可不变矿物成分改变岩石总化学成分不变岩石总化学成分改变体积改变体积不变变质结晶作用193.变质分异（metamorphicdifferentiation)

使原先均匀的岩石发育成分层的变质过程成分层：条带状或透镜状矿物岩石/矿物集合体变质分异产生成分层的机理主要有：（1）成分层代表变质结晶（2）成分层的发育是构造重结晶的结果（优先成核、压溶）（变质结晶＋变形）（3）成分层是强烈压扁（塑性变形）的结果202122变质结晶塑性变形232425形变类型:弹性变形:永久变形:应变在应力施加时立即发生，应力撤消时，岩石立即恢复至原先未变形状态脆性变形(brittledeforma-tion)塑性变形(plasticdeformation)当应变增加并超越弹性极限时岩石产生不可恢复的变形。4变形(deformation)

26不同环境条件不同变形行为

a.

近地表低温低压和较高应变速率条件下，岩石显示脆性行为永久变形机制为脆性变形，表现为岩石沿裂缝破裂，产生碎裂和断裂b.地下高温高压特别是当应变速率低时，岩石显示塑性行为，岩石永久变形主要由于塑性流动产生，导致矿物畸变和褶皱而没有破裂偏应力施加于岩石，当应变增加至超越弹性极限，岩石就会产生永久变形

27单个晶体的扭折直线滑移双晶滑移颗粒边界的滑移扩散流动晶内塑性变形晶界塑性变形地下较高温压条件下塑性流动导致的永久变形不改变晶格方位改变晶格方位产生机械双晶粒内变形不均匀而在滑移中发生旋转，导致滑移面弯曲扭折机械的化学的28静态重结晶：无偏应力参与的重结晶作用（通常无定向！）动态重结晶：在偏应力参与下，伴随变形而发生的重结晶（定向构造）29

在偏应力影响下的变质作用过程中单矿物岩石结构变化理想序列简图(Raymond，1995)原始颗粒(这里是石英砂)第一阶段发育变形带第二阶段颗粒边缘多边形化第三阶段粒度加大伴随颗粒边界变直30二、变质作用因素控制变质作用的根本因素是地质因素，构造过程（沉降、隆升等）、岩浆作用等。从物理化学角度看（物理化学因素）1.温度（T）、压力（P）2.流体成分（x）3.时间（t）变质作用=复杂化学体系内的物理化学反应+/-变形311.温度(T)和压力(P)温度（T）－－最重要的因素T升高有利于吸热反应，T降低反应向放热方向进行可大大加快变质反应速率和晶体生长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32变质作用温压范围

1--白云母花岗岩在过量水条件下的固相线2--白云母花岗岩在过量水条件下的液相线3--白云母花岗岩在无水添加条件下的固相线4--白云母花岗岩在无水添加条件下的液相线

5--拉斑玄武岩在过量水条件下的固相线6--拉斑玄武岩在过量水条件下的液相线

7--拉斑玄武岩在无水添加条件下的固相线8--拉斑玄武岩在无水添加条件下的液相线33压力(P)

压力的标准国际单位为Pa(帕斯卡)、GPa(=109Pa)，地质上也常用bar(巴)和Kbar(=103bar)。换算关系：1bar=105Pa,1Kbar=0.1GPa

热力学上的压力P是各向相等的静水压力,它影响矿物相平衡。压力增加，有利于体积缩小的反应，形成高密度矿物组合34作用于单位岩石的不同压力类型简图σA.垂直直应力；σB.侧向直应力；

Pl.负荷压力；Pf.流体压力。负荷压力Pl来自上覆岩石柱定向压力来自构造运动流体压力来自粒间孔隙流体压力来源35在变质作用P-T条件下，岩石经常含流体相，充填于孔隙空间和沿颗粒边界分布。Pf增大到＝Pl时即与Pl达平衡，Pf进一步增加，在系统高度封闭、不易扩散的情况下，会造成局部Pf大于Pl的情况，其差值称作流体超压，它趋向于使颗粒分离产生破裂，变质作用下流体超压不超过0.1GPa

负荷压力－作用于矿物颗粒边界使颗粒结合在一起流体压力作用在颗粒表面，趋向于使颗粒分开36由上述讨论可知，总压力P=Pl+构造超压+流体超压。但由于构造超压和流体超压都比较小，使得在变质作用大多数情况下，我们可以假定P≈Pl。371km厚的岩石柱产生的压力增值估算：花岗岩：P=2700kgm-3·9.8ms-2·1000m=264×105Pa=264bar玄武岩：P=3000kgm-3·9.8ms-2·1000m=294×105Pa=294bar橄榄岩：P=3300kgm-3·9.8ms-2·1000m=323×105Pa=323bar根据地质压力计测定，现今出露在地表变质岩大多数在压力0.1~1.0GPa、深度约3-35km范围内结晶洋壳（以5km厚计）底部的负荷压力约为0.15GPa。陆壳的(平均厚度33km计)底部的负荷压力约为1.0GPa。增厚陆壳(以70-80km计)，底部的负荷压力可达2Gpa左右。38一些在俯冲带或大陆碰撞带及其附近变质的岩石，看来似乎在100km或更深的地幔深度结晶。指示如此超高压（ultrahigh-pressure）条件的矿物是柯石英（Coe）和金刚石（Dia）。它们在约3.0GPa以上的压力下稳定39

2．流体成分Fluidcomposition（x）变质岩中含H2O矿物（云母、角闪石等）、碳酸盐矿物及这些矿物包裹体的存在，特别是流体包裹体的存在，是变质作用过程中存在流体相的证据早先，人们认为下地壳和上地幔是缺乏流体的。然而，近30年来变质岩和上地幔岩的流体包裹体研究证明，即使在麻粒岩和地幔岩中流体也是广泛存在的对整个岩石圈而言，H2O、CO2是流体的最主要成分，可近似看成流体相由H2O和CO2组成40不同成分流体在温度大于300~400℃可以彼此完全混溶。因此，在通常变质作用P-T条件下，流体相为均一的一相。不同成分（H2O，CO2）彼此起稀释作用。以摩尔分数表示其浓度，则

xH2O+xCO2=1这个表达式可近似表达岩石圈中流体组成0.05GPa（1）和0.1Gpa（2）下随着温度降低流体不混溶图解（引自Marakushev，1991）41

变质作用中涉及大量有流体相参加的反应。流体成分对这些反应有强烈影响。对脱水反应和脱碳酸反应，流体xH2O的增加（即xCO2减少），反应将向xH2O减少，xCO2增加方向进行，即阻碍脱水反应而促进脱CO2反应进行。提高脱水反应温度、降低脱CO2反应温度。相反，则将促进脱水反应而阻碍脱CO2反应进行

流体中还溶解有K、Na、Ca、Si等造岩组分和Fe、Cu、Ag等成矿组分，在开放系统条件下，岩石在流体作用下发生元素带入带出与环境发生物质交换，造成岩石的化学成分变化，并可形成矿床。因此，流体对交代作用和成矿作用起促进作用

另一方面，流体作为催化剂可大大提高变质反应（包括交代反应）的速率。在没有流体参予的干系统中，反应难以发生或难以反应完全42①原岩中的流体主要是沉积岩中的孔隙流体，在埋藏变质中起重要作用②海水在洋底变质和俯冲带变质中起重要作用③变质流体源于变质过程中脱流体反应，广泛出现在各类变质环境④岩浆流体在接触变质和交代变质中起重要作用⑤深源流体主要来自地幔放气作用，是高级变质的流体相主要来源变质作用过程中流体主要来源：433．时间（t）变质作用时间因素通常从两个角度理解：变质作用发生的地质时代，即不同时代变质作用的特点不同，这是由地球发展的方向性和不可逆性决定的一次变质作用自始至终所经历的时间，不同时间变质作用的特点不同44三、变质作用P-T-t轨迹P-T-tpathofmetamorphismP-T-t轨迹（P-T-tpath）就是“岩石在变质作用过程中P-T条件随时间（t）的变化而变化的历程或在P-T图解中表示该历程的曲线”（Miyashiro,1994）P-T-t轨迹概念的提出，是变质作用理论研究的重大突破，它使得人们从动态的观点，重新审视变质岩石学领域的一些重大问题和基本概念，是标志着变质作用研究进入地球动力学阶段的里程碑

1．P-T-t轨迹的概念451、2、3：变质程度增高为序的变质带A、B、C岩石样品在剖面上的位置（图a）及其相应的热峰条件（图b）FPC：野外P-T曲线SSG：与埋藏后陆壳热补给平衡的稳态地热梯度Tmax：岩石样品经历的最高温度（热峰温度）Pmax：岩石样品经历的最大压力t0：岩石在埋藏停止时刻处于最大深度（压力为Pmax）时的地热梯度t1、t2、t3：侵蚀过程中的瞬时地热梯度△D：岩石样品1、样品2在掩埋停止时刻的厚度差△P：岩石样品1、2热峰压力差点划线：进变质P-T轨迹实线：退变质P-T轨迹2．大陆碰撞造山带的P-T-t轨迹构造演化两个阶段陆壳（或岩石圈）增厚阶段侵蚀阶段热演化三个阶段埋藏期加热期冷却期P-T-t轨迹包括相应的三个段落46（1）埋藏期：逆冲、褶皱等构造原因使地壳（或岩石圈）缩短增厚，发生构造埋藏。浅部低温岩层迅速进入深部，岩石所处压力迅速增高，但温度增加没有这么快。这是由于环境通过热传导的加热作用相对要慢得多而发生滞后。结果，使地热梯度迅速偏离增厚前的稳态地热梯度不断降低而出现热扰动。当埋藏停止时，各处岩层到达压力最大值Pmax，地热梯度为t047（2）加热期或热松弛期：

侵蚀作用开始阶段。P开始降低，同时由于热传导的加热作用继续进行，而出现热松弛。随着P降低，T不断升高，地热梯度也不断增加，向埋藏后陆壳热补给平衡的稳态地热梯度SSG方向变化。样品3到达温度最大值Tmax，地热梯度为t248（3）冷却期：热峰过后，随着较迅速地侵蚀，岩石越来越接近地表，因为热的散失量超过加入量而出现冷却期。在冷却期，岩石上升减压的同时温度下降，地热梯度继续增加，向稳态的热梯度发展。例如岩石样品3在上升的某个时刻瞬时地热梯度为t3。这一阶段开始，温度下降缓慢，随着越接近地表，温度下降越快，地热梯度也更接近稳态地热梯度。

49由上述可看出，变质作用是一个动态过程。在变质作用过程中，岩石的T-P条件，地热梯度都不是静止不变的，而是随时间的改变而不断变化，这是P-T-t轨迹思想的核心这些轨迹中，P、T、x等条件由变质矿物和矿物包裹体记录，时间t由专门的定年方法测定503．几个有关的基本概念热峰条件和变质级

野外P-T曲线和变质作用P/T比类型

进变质和递增变质退变质和退化变质51热峰条件：岩石在变质作用过程中经历的最高温度状态时的条件，包括热峰温度、热峰压力等。也称为顶峰变质条件，由变质岩矿物组合所记录。变质级：指示变质作用的热峰温度：很低级、低级、中级、高级分别与很低温、低温、中温、高温相当52野外P-T曲线在P-T图解上，各变质带岩石样品矿物组合相应的一组热峰条件的连线叫作野外P-T曲线、视地热梯度或野外变质梯度，一个变质地区不同变质带的岩石样品，在不同时刻到达热峰，野外P-T曲线是穿时的变质作用P/T比类型高P/T型（高压型）：＜20℃/km中P/T型（中压型）：20~40℃/km低P/T变质（低压型）：40~80℃/km很低P/T型（很低压型）：＞80℃/km通常以视地热梯度划分53进变质：岩石在热峰前温度随时间而增加过程中发生的变质结晶作用－－单个岩石P-T条件随时间变化由P-T-t轨迹的进变质段落（图中点划线）描述。递增变质(前进变质)：是一个变质地区地表一定方向热峰温度连续有规律地增加的变质作用－－变质地区空间上的热峰温度的增加由野外P-T曲线描述。54CoomaMetamorphicComplex,NewSouthWales,Australia55退化变质：用于两个不同过程：①上面定义的退变质；②复变质中，比老的变质事件温度低的较年青的变质重结晶事件，新老两事件属于不同的造山幕

退变质：岩石在热峰后伴随温度降低发生的变质重结晶作用，如图中实线上的变质结晶作用。56地壳增厚的仰冲模式a-a’仰冲前;b-b’仰冲后;c.PTt轨迹.

时间大约20Ma

a-a’地壳增厚前;b-b’地壳增厚后;c.PTt轨迹地壳增厚的纯剪切模式

同一碰撞带不同深度变质岩的PTt轨迹60四、变质作用的地质分类

局部变质作用（localmetamorphism）

分布局限（<100km3）

局限分布在一个具体的地质构造（断裂带、接触带等）往往一个因素、一种机制起主导作用。

在局部变质地区可清楚观察到变质与未变质岩渐变过渡区域变质作用（regionalmetamorphism）

岩石圈范围规模巨大（>数千km3）

地质环境多样，可发生在大陆地壳、大洋地壳甚至发生在岩石圈地幔中

变质因素复杂，往往是温度、压力、偏应力和流体综合作用，P/T比范围很大，高、中、低、很低都有。其变质机制也多样，主要是重结晶和变形，有时还伴有明显的交代和部分熔融

在区域变质地区，很难找到变质岩与未变质岩的界线611.局部变质作用(1)接触－热变质作用、(2)动力变质作用、(3)冲击变质作用、(4)交代变质作用（1）接触－热变质作用contact-thermalmetamorphism

分布在侵入体与围岩接触带主要由岩浆热而导致主要控制因素为温度，具有很低P/T比主要变质机制为重结晶根据产状62分布在断裂带，可与不同的区域变质伴生构造作用导致。主要控制因素为偏应力，具有高至低P/T比，但通常P/T比较高主要变质机制为变形（脆性变形和韧性变形）及动态重结晶（2）动力变质作用（dynamicmetamorphism）63分布在陨石坑附近在陨石冲击地表的强大冲击波作用下产生，瞬时的高压、高温条件是其控制因素变形和伴随的部分熔融是主要的变质机制

（3）冲击变质作用（impactmetamorphism）MeteorCrater,Arizona,USA

64局限分布于侵入体接触带及其附近和火山喷气活动区主要由岩浆热液引起，因素主要为流体中的活动组分化学位（或浓度）机制主要为交代作用（扩散交代和渗透交代）（4）交代变质作用metasomaticmetamorphism与金属矿床关系密切，常产在热液矿脉两侧，所以又称围岩蚀变。分布在侵入体接触带的交代变质作用又称接触－交代变质典型的交代变质岩有夕卡岩、云英岩、黄铁绢英岩、次生石英岩等652．区域变质作用（regionalmetamorphism）（1）造山变质作用orogenicmetamorphism分布在前寒武纪结晶基底和显生宙造山带，数百—数千km2主要变质机制为重结晶和变形，形成的岩石常显示面、线理变质因素复杂，往往是温度、压力、偏应力和流体综合作用，又称为区域动热变质作用。具有范围宽广的T/P比范围：高P/T型－－俯冲带和碰撞带，中—低P/T型－－岛弧、大陆拉张带、大陆碰撞带和前寒武纪结晶基底66分布：洋底。洋壳岩石在大洋中脊附近上升热流和海水作用下产生的规模巨大的变质作用温度和流体（海水）中活动组分化学位（或浓度）是主要的变质因素。P/T比很低变质作用机制是重结晶作用并伴随有交代作用，岩石面、线理不发育。是区域规模的异化学变质作用。

（2）洋底变质作用（oceanfloormetamorphism）典型的洋底变质岩为绿岩，是一种主要由Ab、Ep和Act、Chl组成的绿色块状区域变质岩

67（3）埋藏变质作用（burialmetamorphism）无明显变形的大规模很低级（很低温）变质作用。通常出现在区域变质（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的盆地沉积的底部，P/T比变化范围很大。埋藏变质作用是变质作用向成岩作用过渡的类型，形成的岩石无明显面、线理，重结晶作用不完全，多原岩结构构造残留。

（4）混合岩化作用（migmatization）高级区域变质（造山变质）伴随的部分熔融产生的低熔物质（新成体）与变质岩（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过渡的类型，又称为超变质作用。68????600km400200kmContinentalCrustOceanicCrustLithosphericMantleSub-lithosphericMantleSourceofMelts5467冲击变质作用接触－热变质作用洋底变质作用

交代变质作用动力变质作用动力变质作用混合岩化作用混合岩化作用埋藏变质作用造山变质作用接触－热变质作用3-4讲变质岩的基本特征和分类命名

基本特征分类命名组成构成化学成分矿物成分结构构造{成因分析（由什么变来？如何变的）{一、变质岩的化学成分和化学类型

1.变质岩的化学成分

变质岩是早先已形成的岩石（火成岩、沉积岩）遭受变质作用的产物，因此，其化学成分一方面与原岩有密切关系，另一方面又和变质作用的特点有关。变质作用将不同程度地改造原岩成分。而交代作用对岩石成分的改造更为突出。

因此变质岩的化学成分变化范围较沉积岩和岩浆岩更为宽广.原岩性质变质岩类型

火成岩沉积岩变质岩正变质岩副变质岩复变质岩等化学系列是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

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→角闪岩→辉石麻粒岩泥质岩则出现板岩→千枚岩→片岩→片麻岩系列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

一个变质相或变质带的岩石，如低级变质绿片岩相形成的云母片岩、变质砂岩、透闪石大理岩、绿片岩、蛇纹岩变质岩的两种成因分类2.变质岩化学类型的划分(Turner,1955）（1）泥质：原岩物质为泥质沉积物；（2）长英质：包括变质的砂岩、硅质凝灰岩和中酸性岩浆岩；（3）钙质：原岩物质为灰岩和白云岩（可含杂质）等钙质沉积物；（4）基性：由基性岩浆岩、凝灰岩及含显著数量的Ca、Al、Fe、Mg的不纯泥灰质沉积物；（5）镁质：原岩物质为超基性岩浆岩和绿泥石质及其它富含Mg、Fe的沉积物。注意:泥质岩和基性岩对温压条件变化比较敏感，常根据其矿物组合变化划分变质带和变质相.镁铁质变质岩在自然界中比较少见.长英质和基性变质岩的原岩恢复比较复杂.二、变质岩的矿物成分1.变质矿物的特点

1)可以继承原岩矿物,即在沉积岩和岩浆岩中可能出现的矿物在变质岩中都可以出现.2)变质作用的温压条件不同于岩浆作用和沉积作用,且变质岩的化学组成范围宽广,与之对应的化学平衡会形成一些特征的变质型矿物.3)变质的矿物或变质矿物组合往往能指示一定的变质条件和原岩特征.沉积岩的主要矿物种类:石英,玉燧,蛋白石方解石,文石,白云石斜长石,钾长石天青石,石膏高岭石,伊利石变质岩的主要矿物种类:石英,方解石,文石,硅灰石斜长石,钾长石黑云母,白云母,绿泥石,滑石,叶蜡石,角闪石,辉石,橄榄石,蓝晶石,夕线石,红柱石,石榴石,绿帘石,刚玉等等……岩浆岩的主要矿物种类:石英,方解石斜长石角闪石,辉石,橄榄石,绿帘石黑云母,白云母,绿泥石三大岩类的主要矿物组成:2.变质岩矿物成分的影响因素相同变质条件下不同化学类型岩石会出现不同的变质矿物组合同一化学类型原岩在不同的变质条件下也会出现不同的矿物组合原岩化学成分变质作用条件（1）泥质变质岩化学成分特点:Al2O3、K2O含量高，K2O、Al2O3相对含量变化大。矿物成分特点:云母含量高，石英常见，出现钾长石或富铝矿物,两个亚类矿物成分有明显差别：

K2O过剩岩石含钾长石,高温时出现富铝矿物;Al2O3过剩岩石含富铝矿物,高温时出现钾长石3.五大化学类型变质岩的化学成分与矿物成分特点（2）长英质变质岩

化学成分与泥质变质岩显著差别是SiO2含量高，通常K2O过剩、Al2O3不足。

矿物成分特点是以石英、长石为主，矿物组合与K2O过剩的泥质变质岩相同。（3）钙质变质岩化学成分最显著特点是CaO含量高，可含一定量的MgO、FeO、Al2O3、SiO2。

矿物成分以碳酸盐矿物（Cc、Dol等）和钙镁硅酸盐矿物（Wo、Di、Act、Tr、Tc等）为主，可含一定量钙铝硅酸盐矿物（Ep、Pl、Grt等）及石英。（4）基性变质岩

化学成分特点是MgO、FeO、CaO含量高，含一定量Al2O3。

矿物成分特点是富含Pl和Ep、Chl、Cpx、单斜闪石（Tr、Act、Amp）、Opx、Alm-Pyr及Bi等铁镁钙的硅酸盐、铝硅酸盐矿物，可含一定量的石英。（5）镁质变质岩化学成分特点是富MgO、FeO，贫CaO、Al2O3和SiO2。矿物成分特点是缺乏长石、石英，富含富镁铁的矿物（Sep、Tc、Tr、Act、Chl、Bi、Alm-Pyr等）。粘土矿物绿泥石白云母黑云母石榴石十字石长石石英蓝晶石夕线石页岩板岩千枚岩片岩片麻岩混合岩变质作用条件与级别↔

矿物组合三、变质岩的结构构造

岩石结构:指岩石中矿物的结晶程度,形态,大小，自形程度及相互关系。岩石构造:各种矿物的空间分布和排列.1变质岩结构构造原岩结构构造特点变质作用机制变质作用强度变余或残余结构构造变质结构是恢复原岩性质最可靠的证据之一1）主要见于浅变质岩中2）与变质结构构造共存3）原岩结构构造面貌，变质矿物组成变质构造{{{变晶结构变形结构定向构造无定向构造出现在区域和动力变质岩中通常出现在接触热变质岩、交代变质岩、埋藏变质岩和洋底变质岩中1.变余结构构造

指残余的原岩的结构和构造特征。是恢复原岩性质的最重要和最可靠的岩相学标志。一般仅出现在低变质岩中，在变质程度较高的岩石中局部残留。变余砂状结构b变余的层理构造2.变质结构1）变质结构的特点

岩石在基本保持固体状态下结晶形成的。晶体生长是不自由的，且往往伴随有应力作用。这决定了具有自形程度较差、粒度较细、包裹体多、反应现象常见、常常具有定向性等特点。2）变质结构的类型划分(1)变晶结构:反映变晶的粒度,自形程度,结晶习性(2)变形结构：反映变晶中的应变特征(3)变嵌晶结构:反映变晶之间的包裹关系，即结晶的先后顺序(4)反应结构:反映变晶之间的反应关系.

(1)

变晶结构:反映变晶的粒度,自形程度,结晶习性微粒细粒中粒粗粒0.1mm1mm2mm等粒结构不等粒结构斑状变晶结构（分变斑晶和基质两部分描述）(a)关于结晶粒度的描述：关于粒度均匀性的描述：PorphyroblasticGarnet自形、半自形、它形(b)关于自形程度的描述：说明：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formnergy）一般不能用来判断变晶先后关系根据主要变质矿物的结晶习性描述。如：1.鳞片花岗变晶结构2.柱粒状变晶结构3.斑状变晶结构,变斑晶为中粗自形粒状变晶，基质具鳞片花岗变晶结构(c)关于结晶习性（晶体形态）的描述：Continuousschistositydevelopedbydynamicrecrystallizationofbiotite,muscovite,andquartz.a.Plane-polarizedlight,widthoffield1mm.b.Crossed-polars,widthoffield2mm.Althoughthereisadefinitefoliationinbothsamples,themineralsareentirelystrain-free.ab鳞片花岗变晶结构中微粒它形花岗变晶结构Kf+pl+Bi+Qtz+chlGrt+Amp+Mus+Qtz斑状变晶结构，斑晶为中粒自形柱状变晶，基质具微粒半自形-它形鳞片花岗变晶结构。Amphibolite:Hornblende+Pl(altered)微粒半自形-它形柱粒状变晶结构包裹关系－嵌状变晶结构

嵌状变晶结构的特点是大颗粒包含有细小颗粒包裹体。这样的大颗粒称为变嵌晶。当包裹体很多，变嵌晶呈筛状时，则称为筛状结构。当包裹体定向排列时，则称为残缕结构。若残缕强烈弯曲呈S形，状如雪球，又称为雪球结构。Poikiloblastictexture:staurolitestauroliteporphyroblasts

Rocktype:staurolite-kyanite-garnet-micaschist“Snowballgarnet”withhighlyrotatedspiralSi.Porphyroblastis~5mmindiameter.FromYardleyetal.(1990)AtlasofMetamorphicRocksandtheirTextures.Longmans.雪球结构反应关系－反应结构当变质反应或交代反应不彻底，未达平衡时，反应物与生成物共存，结构上可反映出它们之间的反应关系，这类结构称为反应结构或不平衡结构。ReactionRimofGarnetbetweenPlagioclaseandHornblendethermometry:Theassessmentofmetamorphictemperatures.QuantitativethermometrytypicallyisbasedontheexchangeofFeandMgbetweenpairsofminerals.Forexample,theexchangeofFeandMgbetweengarnetandbiotitecanbewrittenasareactionamongtheFeandMgendmembersoftheseminerals:Fe3Al2Si3O12+KMg3AlSi3O10(OH)2=Mg3Al2Si3O12+KFe3AlSi3O10(OH)2

GarnetBiotitePortionofamultiplecoronitedevelopedasconcentricrimsduetoreactionatwhatwasinitiallythecontactbetweenanolivinemegacrystandsurroundingplagioclaseinanorthositesoftheupperJotunNappe,W.Norway.FromGriffen(1971)J.Petrol.,12,219-243.

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。变形结构是动力变质岩的特征，也见于区域动热变质岩中。观察变形结构除了从岩石薄片或手标本角度外，也从更小尺度的晶内和晶界角度观察，文献中常称其为显微构造。在描述岩石时，晶内和晶界变形结构通常在矿物成分和特点中描述。变形结构（详见动力变质岩）Asymmetriccrenulationcleavagesinmica-quartz-richschist.Notehorizontalcompositionallayering(relictbedding)andpreferentialdissolutionofquartzfromonelimbofthefolds.FromBorradaileetal.(1982)AtlasofDeformationalandMetamorphicRockFabrics.Springer-Verlag.3.变质构造定向构造不定向构造板状构造千枚状构造片状构造片麻状构造条带状构造眼球状构造糜棱结构面状构造(foliation)线状构造(lineation)

块状角砾状等定向构造板状构造Figure22-1c.Garnetmuscoviteschist.Muscovitecrystalsarevisibleandsilvery,garnetsoccuraslargedarkporphyroblasts.Winter(2001)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetrology.PrenticeHall.片状构造Figure22-1d.Quartzo-feldspathicgneisswithobviouslayering.Winter(2001)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetrology.PrenticeHall.片麻状构造Figure23-18.AugenGneiss.Winter(2001)AnIntroductiontoIgneousandMetamorphicPetrology.PrenticeHall.片麻状构造和眼球状构造非定向构造-块状角岩变质岩岩相学分类: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（1）基本类型的划分——依据最显著的基本特征1）面理化的——岩石构造决定岩石的基本名称如：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩等2）无面理至弱面理化——主要矿物成分（＋产状）如：石英岩（以Q为主）大理岩（以碳酸盐矿物Cc、Dol为主）蛇纹岩（以Ser为主）角岩（接触变质，除石英岩、大理岩外）注意：矿物成分相同但产状不同而有不同基本名称的岩石：如：角闪岩与普通角闪石角岩四、变质岩的岩相学分类和命名

（2）命名原则:1.矿物名称＋基本名称，基本名称前矿物按“少前多后”排列，矿物间以“-”分开。如石榴石-石英-绿泥石-白云母片岩Gt-Q-Ch-Ms片岩（通常矿物不超过4个）某些具有特殊指示意义的矿物，即使含量甚微,也要体现,可以命名为“含xxxx岩”2.当原岩特征十分清楚时,以“变质+原岩名称”或“变+原岩名称”命名.例如:变质长石石英砂岩、变玄武岩等Naming-BytextureandcompositionNaming-BycompositionNaming-Bycomposition5讲:共生分析、变质相和变质相系矿物共生组合共生分析的基本思路变质相和变质相系一.变质岩中的矿物共生组合1.变质矿物共生组合（简称矿物组合）是指具有一定化学成分的岩石达到平衡时的矿物组合。不包括残留的矿物或后期蚀变的矿物。2.在变质结晶达到平衡时，矿物以及各矿物的成分取决于系统所处环境的温压条件以及系统的化学组成。

i.e.矿物种类和矿物成分与外部的物理化学条件之间有着必然的联系。从研究变质岩矿物共生组合特征及其变化规律出发，应用相律，可以分析矿物组合与岩石化学成分和物化条件的关系。这是变质岩石学研究的基本方法，称为共生分析。二．共生分析的基本思路矿物相律

系统达平衡时，岩石矿物组合（相）与岩石化学成分（组分）和物理化学条件（自由度）之间的关系应服从Gibbs相律P（相数）＋f（自由度数）=c（组分数）＋2P=平衡共生相的数目，一种矿物一个相F=自由度数，一定范围内独立改变，而不引起相的种类和数目发生改变的独立变量C=组分数，描述系统和相组成所需独立物质的最小数目。

Cc＋Q＝Wo

＋CO2CaO过剩Wo+Cc+VSiO2过剩Wo＋Q+Vc=3:CaO,SiO2,CO2f=2:T,P(xCO2=1)P=c+2-f=3+2-2=3？？P（相数）＋f（自由度数）=c（组分数）＋2CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2在封闭的变质岩石系统中，变质作用常常是在一定温度和压力区间内进行并达平衡的，因此可以独立变化的变量一般都大于2个，即f≥2。由Gibbs相律公式可得：f=c＋2－p≥2。因此p≤c在一定T、P范围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,是Gibbs相律的地质学形式1．封闭系统的Goldschmidt矿物相律C＝1：Al2SiO5

一元系f=2,p=1＋2－2＝1f=1,p=c+2-f=1+2-1=2f=0,p=1＋2-0＝3f=2,p=1＋2－2＝1f=2,p=1＋2－2＝1补充说明：1.如果系统没有流体相，P就代表矿物相数；如果有一个流体相，矿物相数就等于p－1。

2.独立组分数目的确定十分重要。独立组分数的确定要根据岩石系统中的实际情况来确定如果系统没有流体相，p就代表矿物相数；如果有一个流体相，矿物相数就等于p－1

p矿＝p（3）－1＝2CaO过剩Wo+Cc+VSiO2过剩Wo＋Q+V？？2.矿物共生组合的确定标志

在共生分析中，把一定化学成分岩石达化学平衡时的矿物成分称为矿物组合或矿物共生、矿物共生组合,确定矿物共生组合的主要标准如下：（1）一个矿物共生组合中的各种矿物都有相互接触的关系（2）一个矿物共生组合的各矿物，相互间无反应和交代现象（3）一个矿物共生组合中，同种矿物的化学成分及光性特征应相近。如有环带，则其边部化学成分及光性特征近似（4）一个矿物共生组合中的一对矿物之间元素的分配符合Nernst分配定律，即各处元素的分配系数近相等（5）矿物共生组合中矿物共生关系应符合矿物相律，即矿物相数不超过惰性组分数(通常矿物种类不超过五、六种）例：一个薄片中出现两个共生组合a.由于原岩成分的细微变化，使得在一个很小的范围内出现两个共生组合：Wo＋Q（上）和Cc＋Wo（下）；b.视域中A、B、C三相有机会彼此接触，属一个矿物共生组合。而D则被包裹于B中，不与A、C接触，不包括在该共生组合中，D与B构成另一个矿物共生组合Cc＋QCc＋Wo，Q＋WoCc＋WoQCcWo3.成分图解指利用图解的形式表示矿物共生组合的化学特征例:斜长石固溶体体系（C

=

2）中的矿物可以用以一条二维的线段来表示。

斜长石牌号=100An/(An+Ab)1）二维成分图解的表示方法2)：三组分成分/共生图解一般形式

（1）确定独立组分数做成三角图

以Cc+Q=Wo+Co2为例独立组分：CaO,SiO2,CO2

Cc＋Q＝Wo

＋CO2CaO过剩Wo+Cc+VSiO2过剩Wo＋Q+V

(2)确定矿物投影点根据矿物化学分析资料或矿物分子式计算出各组分的摩尔百分含量，据此将各个矿物标绘在相应的位置上（如右图）

Cc＋Q＝Wo

＋CO2CaO过剩Wo+Cc+VSiO2过剩Wo＋Q+V(3)连接共生线根据观察，将平衡共生的矿物分别用直线连接起来，这些直线（共生线）一般不能交叉。

Cc＋Q＝Wo

＋CO2CaO过剩Wo+Cc+VSiO2过剩Wo＋Q+V(4)确定岩石成分投影点方法同确定矿物投影点。目的是验证投影点是否与实际矿物组合投影点所确定的范围一致。并且原岩的化学组成可以被限定在各个小三角形之内SiO2过剩CaO过剩

Cc＋Q＝Wo

＋CO2CaO过剩Wo+Cc+VSiO2过剩Wo＋Q+V(5)不同岩石类型的成分/共生图解每一种组分（岩石类型）一般对应一套由三种不同矿物构成的矿物组合，例如A成分的岩石的三个共生矿物为x,xy,x2z(f=2,p=c)(f)成分点的岩石矿物组合如何？

(6)固溶体矿物投影不再是一个点,而是一个区域例：如果C＝3，同时出现成分可变的固溶体矿物C＝3P＝312(7)成分图解对应于一定的温度压力条件，当外界条件变化时，成分图解也将发生变化

表现为：出现新的稳定矿物固溶体矿物其化学组成发生了变化虽然在图解上没有出现新的矿物，但矿物之间的组合发生变化4.变质岩中的成分－共生图解如果一个岩石系统由三组分组成，根据Godlschmidt矿物相律，在普遍观察到的组合中，矿物数应是3、2或1，这意味着当这种岩石的矿物成分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。多数岩石体系中均含有下列主要元素:SiO2,Al2O3,K2O,CaO,Na2O,FeO,Fe2O3,MgO,MnO,P2O5,H2O,CO2

C

=

12?一个二维平面的图解最多能表达三组分的影响。如何能正确地简化有效独立组分？(1)组分分析为了对成分复杂的岩石作共生分析，有必要对岩石系统各组分作具体分析，找出对矿物共生组合影响最大的三四个组分，把多组分岩石系统简化为三组分或四组分系统，才有可能作出成分-共生图解，表示岩石化学成分与矿物组合的关系，这一过程叫做组分分析。组分简化方法1)忽略某些组分微量元素（杂质组分）：以类质同象混入物形式附存在造岩矿物之中孤立组分：主要参与副矿物组成(不考虑副矿物）完全活动组分：可视为外部变量。过剩组分：系统中大量存在，其含量的变化仅影响过剩矿物含量的多少，不影响矿物相的多少组分简化方法2)合并某些组分有些组分之间由于离子半径和电价相近，相互之间容易形成类质同象替代，在矿物的占位能力相近。因此不影响矿物种类，可以合并为一个组分。

例如Fe2＋与Mg2＋；Al3+与Fe3+.

(2)成分/共生图解一般形式:ACF图解1-不考虑微量元素（杂质组分）2-不考虑孤立组分P2O53-忽略完全活动组分H2O,CO2。4-忽略过剩组分SiO2，K2O，将钾长石与石英视为过剩矿物，标注在图解之外.钠长石不计入.5-合并类质同象组分Al2O3与Fe2O3；FeO,MgO与MnO；

SiO2Al2O3K2OCaONa2OFeOFe2O3MgOMnOP2O5H2OCO2Al2O3+Fe2O3CaO,FeO+MgO+MnO

Eskola（1939）将上述三个有效惰性组分为顶点的成分-共生图解命名为ACF图。

A=[Al2O3]＋[Fe2O3]C=[CaO]F=[FeO]＋[MgO]＋[MnO]A＋C＋F=100.

CAF标绘岩石A=Al2O3+Fe2O3-Na2O-K2O(扣除钾长石和钠长石中的Al2O3)C=CaO-3.3P2O5

(扣除磷灰石中的CaO)F=FeO+MgO+MnO矿物ACF值的计算及标定And(红柱石)Al2O3·SiO2A=100Cord(堇青石)2(Fe,Mg)O·2Al2O3·5SiO2A=50F=50An(斜长石)CaO·Al2O3·2SiO2A=50C=50Di(透辉石)CaO·(Fe,Mg)O·2SiO2C=50F=50Gro(钙铝榴石)3CaO·Al2O3·3SiO2A=25C=75Wo(硅灰石)CaO·SiO2C=100连接共生线及注意事项按矿物实际共生关系连接共生线即完成了ACF图解。矿物在ACF图解上的投影注意问题

1）An位置不是钙长石而是包含图解外Ab的斜长石；2）不能表示含K2O的矿物，因此不能区分低温下泥质岩中K2O过剩与不足的两类组合。Ant－直闪石;Cum－镁铁闪石;Gro－钙铝榴石;Hb－普通角闪石;Mi－微斜长石

5芬兰Orijarvi地区接触变质岩ACF图2341678910

ACF图表示了芬兰Orijarvi地区十类角岩矿物组合，表示了岩石化学成分与矿物组合的一一对应关系变质矿物共生组合在ACF图解上的表示-以苏格兰高地蓝晶石变质带为例泥质富铝长英质基性岩钙质镁质五大类变质岩在ACF图解上的分布区域3）A’KF图解A’=Al2O3+Fe2O3-K2O(扣除钾长石中的Al2O3)K=K2OF=FeO+MgO+MnOA’+K+F=100适用于富Al2O3

和K2O,贫CaO的泥质岩和长英质岩石。因此CaO不是独立组分,而K2O是独立组分。因此系统可以简化为：

泥质变质岩中常见变质矿物的投影(A’KF图解)OrijärviregionFinland某个变质相中的A’KF图解AfterEskola(1915)andTurner(1981)MetamorphicPetrology.McGrawHill.4）CaO-MgO-SiO2图解

Fo-Mg2SiO4

Per-MgO En-MgSiO3

Qtz-SiO2

Di-CaMgSi2O6

Cc-CaCO3

5）图解的选择和连用

选择图解时要根据实际需要。可以根据工作区内的主要岩石类型定。如果区内主要是长英质类岩石或基性岩石，可以只使用ACF图解。如果还有泥质岩，则还需要与A’KF图解联合使用。如果工作内容仅涉及泥质岩或钙质岩石，单选用A’KF图解或CaO-MgO-SiO2图解也可能就足够了。作组分分析,找出系统的有效独立组分,正确选择或自己拟定共生图解.变质相定义

一个变质相是在热峰附近一定P-T-μH2O范围内达到化学平衡的所有变质岩，其矿物组合与岩石化学成分之间有固定的、可以预测的关系定义说明

（1）一个变质相是一个等物理系.因而，变质相与岩石化学成分无关

三、变质相和变质相系

（2）“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”芬兰Orijarvi地区接触变质岩ACF图意思是在一个变质相中，对应不同的岩石化学成分有不同的矿物组合。因而，给定岩石化学成分，可以预测相应矿物组合。一个变质相内岩石化学成分与矿物组合的这种关系是岩石系统达化学平衡的必然结果，用成分-共生图解可很好地表示这种关系（3）变质相的标志是矿物组合

通常用基性变质岩矿物组合划分变质相，并以相应的基性变质岩石对变质相命名。如角闪岩相就是以该相条件下基性变质岩（角闪岩）中出现的Pl-Hb组合为标志划分，并把角闪岩和与之相同的P-T条件下形成的所有变质岩命名为角闪岩相。由于不同岩石对温压条件变化敏感程度不同，一个变质相内的岩石（主要是泥质岩）的矿物组合还可能有变化，因此，一个变质相可包括一个至几个变质带或亚相

变质相的分类及各变质相基性变质岩的临界矿物组合表产状变质相代号基性变质岩的临界矿物共生组合接触变质albite-epidotehornfelsfacieshornblendehornfelsfaciespyroxene-hornfelsfaciessanidinitefaciesAEHHHPHSAb＋Ep＋Act＋ChPl＋HbPl＋DI＋HyHT-Pl＋Aug＋Pi区域变质zeolitefaciesprehnite-pumpellytefacieslawsonite-albite-chloritefaciesblueschistfaciesgreenschistfaciesepidote-amphibolitefaciesamphibolitefaciesgranulitefacieseclogitefaciesZP-PLABSGSEAAGEAb＋Lm＋Prh＋ChAb＋Prh＋Pu＋ChLw＋Ab＋ChAb/Lw＋Gl＋ChAb＋Ep＋Act＋Ch两相Pl＋Ep＋Hb＋ActPl＋HbPl＋DI＋HyFeMgCa-Al-Gt+Omp标注本课程重点要求掌握的变质相2.变质相的划分主要区域变质相特征（一）沸石相标志是浊沸石和钠长石开始出现为下限，温度稍高可以出现葡萄石。主要变质反应有方沸石+石英=钠长石（200℃，2kb）片沸石=浊沸石+3石英+2H2O（稍低于200℃，2kb）典型矿物组合：

（1）浊沸石+绿泥石+钠长石+石英；（2）浊沸石+葡萄石+绿泥石+钠长石+石英；（3）葡萄石+绿泥石+方解石+石英形成条件（实验资料）：PH2O=1-3kb，T=200-300℃。极低级变质（二）葡萄石-绿纤石相标志是浊沸石分解形成绿纤石，温度稍高绿纤石（400℃）将分解。要变质反应有

浊沸石+绿泥石+方解石=葡萄石+石英+CO2+H2O（温度稍低）

浊沸石+葡萄石+绿泥石=绿纤石+石英+H2O（360℃，2kb）典型矿物组合：（1）绿纤石+葡萄石+绿泥石+钠长石+石英（变质硬砂岩）（2）绿纤石+绿泥石+绿帘石+钠长石+石英（变质基性岩）形成条件（实验资料）：PH2O=1-3kb，T=300-360℃。极低级变质（三）蓝闪石-硬柱石相（蓝片岩相）特征：基性变质岩中出现蓝闪石、硬柱石、硬玉等。要变质反应（多）：例如浊沸石=硬柱石+石英+H2O（200-300℃，2.6-3.3kb）绿泥石+阳起石+钠长石=蓝闪石+H2O（200-350℃，5-7kb）钠长石=硬玉+石英(硬砂岩)(（200-300℃，7.5-9.5kb）典型矿物组合：

中压：硬柱石+钠长石+绿泥石+（石英，方解石，多硅白云母）

高压：硬柱石+蓝闪石+钠长石+霰石（无石英时可以出现硬玉）

极高压：硬柱石+蓝闪石+硬玉+石英形成条件（实验资料）：温度200-450℃压力3-5kb，可达10kb。注：近来实验研究表明：蓝闪石对压力并不敏感，是否出现主要取决与岩石的化学成分。硬柱石是典型的低温中高压矿物，霰石代替方解石出现代表更高压力，硬玉+石英代替钠长石指示极高压力。c图1-2.矿物共生图解a.沸石相b.葡萄石-绿纤石相c.蓝闪石-硬柱石相浊沸石帘石绿纤石片沸石绿泥石葡萄石文石硬柱石钠云母硬玉，蓝闪石（四）低绿片岩相相当于巴洛变质带的绿泥石带和黑云母带.

标志是变质基性岩中的绿纤石消失，出现黝帘石/斜黝帘石

(Winkler,1976)，可能的变质反应为：绿纤石＋绿泥石＋石英＝黝帘石＋阳起石＋H2O

这一反应的实验条件（Nitsch，1977）为：

0.25GPa,345±20℃;0.4GPa,350±20℃;0.7GPa,370±20℃.

不同岩石系列在绿片岩相的矿物组合为：

基性岩石：绿帘石＋阳起石＋绿泥石＋钠长石±石英±方解石

泥质岩石：

白云母＋绿泥石＋石英±硬绿泥石

泥质岩石：白云母＋黑云母＋绿泥石＋石英±硬绿泥石（四）低绿片岩相相当于巴洛变质带的绿泥石带和黑云母带.相关资料:

Winkler(1976)在讨论从很低级到低级变质作用的转变时，特别强调了帘石类矿物的变化，即在很低级变质作用条件下，帘石为富铁的绿帘石，而在低级变质条件下，帘石为贫铁的黝帘石或斜黝帘石。在国内目前教科书中也都以黝帘石或斜黝帘石的出现作为绿片岩相的标志，但是实际上自然界中大多数绿片岩中的帘石都是富铁的绿帘石，并非贫铁的黝帘石或斜黝帘石（魏春景，1993）。

因此绿片岩相开始的标志应强调矿物组合的变化，即出现绿帘石＋阳起石共生，并伴随着绿纤石的消失（Liouetal.,1985)。图1-3.低绿片岩相的ACF和A’KF图

ACFEpChtChlCcActTcMusBiMicFA’PyrKCht--硬绿泥石Pyr—叶蜡石Tc—滑石Mic—微斜长石（五）高绿片岩相相当于巴洛变质带的铁铝榴石带特征是基性岩中出现普通角闪石，泥质岩中出现铁铝榴石。可能的变质反应为：阳起石＋斜黝帘石＋绿泥石＋石英＝普通角闪石＋H2O

硬绿泥石＋绿泥石＋石英＝铁铝石榴石＋H2O

白云母＋绿泥石＋石英＝铁铝石榴石＋黑云母＋H2O

据Liou等（1982）对第一个反应的实验条件为0.5GPa时，T约500℃不同岩石系列在高绿片岩相的矿物组合为：

基性岩石：普通角闪石＋绿帘石＋绿泥石＋钠长石±石英

泥质岩石：铁铝石榴石＋黑云母＋白云母＋石英泥质岩石在这一变质条件下硬绿泥石和绿泥石都可能出现。这一变质相的温度为500－560℃，压力为0.3－1.0GPa。图.高绿片岩相的ACF和A’KF图

AA’CKFFMusEpHbCcTcBiGrtChtMicPyr（六）低角闪岩相相当于巴洛变质带的蓝晶石带标志是泥质岩石中出现十字石（中压）和堇青石（低压）和在白云母存在时富铁绿泥石及硬绿泥石的消失为标志，可能的变质反应为：

绿泥石＋白云母＝十字石＋黑云母＋石英＋H2O

该反应的实验