课件-3-变质岩各论.ppt

1、变质岩各论变质岩的类型,一、一般特征： 1. 由动力变质作用形成的岩石； 2. 变质作用因素：应力为主，岩石以发生变形、破碎为主，但断裂带局部集中，或剪切带上，产生高温，伴有溶液活动，会促使岩石部分或全部重结晶。 3. 岩石的机械性质不同，受应力后结果不同 刚性的超过抗压强度，岩石会晶格变形，滑动双晶 柔性的（或高温下的刚性岩石）塑性变形，产生流 劈理、片理、褶皱； 4、数量不多，但分布很广，主要分布于断裂破碎带；,变质岩的类型动力变质岩类一般特征,1、按照变形性质、碎裂程度或者结构分类：,变质岩的类型动力变质岩类分类,构造角砾岩类： 碎裂岩类： 糜棱岩类： 千糜岩类,2. 命名原则： (1)

2、 先按照结构定出基本名称，如构造角砾岩 、糜棱岩、千枚岩等 (2) 若能够恢复原岩或者知道原岩成分，则加在基本名称前， 如花岗质构造角砾岩 对于碎基50%者，称为花岗碎裂岩 对于糜棱岩，均加在前面，如花岗糜棱岩,变质岩的类型动力变质岩类命名,1. 构造角砾岩 概念：指断裂带中，受到应力成糜棱状的碎块，发生过位移（剪切、重力作用下）。 多数粒度2 mm，被破碎的细碎屑或者外来溶解物质胶结的岩石。 构造角砾岩通常在断裂带，有时可厚数百米，延伸很长，可数百公里。,变质岩的类型动力变质岩类主要类型,2. 碎裂岩 (1) 指具有碎裂结构或碎斑结构的岩石，尚未达到糜棱岩阶段，以碎裂程度较高而区别于构造角砾

3、岩。为碎块+细粒基质。 (2) 在粒度大的刚性原岩中发育好，长英质中常见，如花岗岩和砂岩。 (3) 矿物的表现除裂缝、破碎外，还有双晶、解理面的弯曲，石英呈压扁的透镜体。有少量新生矿物。 (4) 若岩浆岩变为碎裂岩，可以称为碎裂XX，例如：碎裂花岗岩。 (5) 常见于断层带。,变质岩的类型动力变质岩类主要类型,3. 糜棱岩 (1) 指具有糜棱结构的岩石，有错动和研磨。 (2) 有残余的眼球体和极细的破碎颗粒。 (3) 岩石坚硬、致密，是压力导致的。 (4) 具有带状构造、眼球纹理构造。 (5) 原岩多为化学性质稳定的岩石，如花岗岩、石英砂岩，常见的矿物是Q+长石。 (6) 常见一部分新生矿物，

4、如绿泥石、绢云母。,变质岩的类型动力变质岩类主要类型,糜棱岩 from Uyak Complex,Mylonites thin and flatten within a few meters of the thrust surface in the Uyak Complex hanging wall.,糜棱岩,4. 千糜岩 强烈挤压下形成的千枚状糜棱岩。 其特征与坚硬致密的糜棱岩有明显的不同： (1) 含有大量的新生矿物，如绢云母、绿泥石等。并有很多重结晶的石英、长石颗粒。说明不仅破碎，还有一系列的化学反应。 (2) 片理发育，还有小的褶曲。 (3) 刚性矿物具有压碎、变形特征，并聚集成透镜状

5、条带。 (4) 手标本上具千枚状构造，沿新生的片理面可见强烈的丝绢光泽。,变质岩的类型动力变质岩类主要类型,千糜岩,组分基本重结晶，初步定向，薄片状，强烈丝绢光泽,千糜岩,一、一般特征 1. 接触变质作用是伴随岩浆作用而发生的一种现象。 2. 分布局限，规模不大，围岩主要受岩浆散发的热量和挥发分的影响发生变质结晶和重结晶，有时伴有交代作用。 3. 主要因素温度和挥发分，压力不大。 4. 产于较浅部低压高温环境中：T=500-550，P3 kb 5. 根据变质作用过程中有无交代作用出现，分为： 热接触变质作用形成热接触变质岩 接触交代变质作用形成接触交代岩,变质岩的类型接触变质岩类一般特征,在岩

6、浆岩体边缘和围岩接触 带上，由于高温、溶液的影 响使岩石发生的变质作用。 分布位置：岩体或 岩体附近 分为： 热接触变质作用 接触交代变质作用,岩体,围岩,变质岩,变质岩的类型接触变质岩类分类,1、分类：根据原岩的化学成分,泥质岩类 长英质岩类 碳酸盐岩类 基性岩及镁质岩类,热接触变质岩类：在岩浆侵入体的相邻围岩中，在温度影响下，围岩产生吸热反应，通过变质结晶和重结晶，形成新的矿物组合和组构。,2、等物理系列划分,变质岩的类型接触变质岩类命名,2、命名：结构构造定基本名称,变余结构及构造,变晶结构及变成构造,变质+原岩名称,具定向构造,不具定向构造,原岩：泥质、粉砂质沉积岩及部分中酸性凝灰岩、

7、沉凝灰岩等；主要矿物：原岩中矿物没有明显的重结晶现象，新生矿物少，仍以隐晶质为主，镜下可见不均匀分布的石英、绢云母、绿泥石；结构构造：由矿物微粒聚集成斑点构造，变余泥状结构。,变质岩的类型接触变质岩类斑点板岩,斑点板岩,通常专指由热接触变质作用所形成的一类变质岩，由于热接触变质作用主要是由于温度增高而引起的重结晶、变质结晶作用为主，应力作用不明显，因此岩石具有典型的等粒粒状变晶结构（角岩结构）而得名。,变质岩的类型接触变质岩类角岩类,原岩：主要为长石石英砂岩、长石砂岩、酸性火山岩、凝灰岩及泥质岩等，经热接触变质后，原岩发生重结晶，成分以长石、石英为主，可含少量白云母、黑云母、红柱石、堇青石等矿

8、物。常见类型为长英质角岩、云母角岩、红柱石角岩和堇青石角岩等,长英质角岩：具角岩结构，与区域变质岩难分，应从地质成因识别,变质岩的类型接触变质岩类角岩类,云母角岩,红柱石角岩,原岩：各种碳酸盐岩类； 主要矿物成分：方解石、白云石等含量大于50%，常含有其他钙硅酸盐、钙铝硅酸盐矿物如硅灰石、滑石、透辉石等；结构构造：一般为粒状变晶结构，块状构造。,变质岩的类型接触变质岩类大理岩,变质岩的类型接触变质岩类矽卡岩,接触交代变质岩：由于挥发组分的影响，使已凝结的岩浆体和围岩，发生明显的化学成分变化而形成新的矿物组合和组构的岩石，交代作用在此作用过程中起主导作用。,矽卡岩：形成于中酸性侵入岩与碳酸盐接触

9、部位，由于发生接触交代作用形成。,颜色：变化较大，有褐绿、黑绿、褐红、浅灰等色。 结构：常为等粒、不等粒变晶结构及包含变晶结构、交代结构。 构造：块状、斑杂状、条带状构造等。 矿物成分：岩石的比重较大。矽卡岩的矿物成分较复杂，变化也大，钙质矽卡岩的矿物成分主要为钙铝-钙铁石榴石、钙铁辉石-透辉石、硅灰石、符山石等，镁质矽卡岩的矿物成分主要有镁橄榄石、透辉石、尖晶石、金云母、硅镁石。产出位置：通常产于侵入体和围岩接触带，而且多数在外接触带，有时也可远离侵入体。 形态：有层状、似层状、凸镜状、囊状、网状、脉状等，常见分带现象。 矿产：与钙质矽卡岩有关的矿产有铁、铜、铅、锌、钨、锡、铋、钴、铍等。与

10、镁质矽卡岩有关的矿产有硼、磷、稀土及金云母等。,变质岩的类型接触变质岩类矽卡岩,矽卡岩,ice.mecd.es/biosfera/alumno/1bachillerato/petrogeneticos/contenido4.htm,钙铁榴石,透辉石,硅辉石,夕卡岩,This beautiful garnet sample is from the classic Ocna de Fier - Dognecea (Vasko or Moravitza - Dognacska in the old literature) skarn in Romania (up to 1918 that part

11、of Romania was in Austro-Hungary and as such all old locality names are in either Hungarian or German). Information about this historic locality and a field trip guidebook is available here. The district is zoned from an Fe-(Cu)-skarn in the north (Ocna de Fier) to a Pb-Zn skarn in the south (Dognec

12、ea). Specimen view is about 6 cm wide and the photo is courtesy of Frank P. Butler.:8080/meinert/skarnHP.html,夕卡岩中的石榴石,石榴石透辉石夕卡岩 Garnet Wollastonite Skarn / primer/,一、一般特征 1. 区域变质岩是原岩经过区域变质作用形成的岩石。 2. 分布最广的变质岩，太古代早期至新生代均有，前寒武纪结晶基底以及一些造山带均有 。 3. 在时空分布上，与地壳运动、造山带关系

13、密切。 4. 温度压力条件： T: 200-800 P: 0.1-6 GPa 深度可以达到120 km以上，如榴辉岩,变质岩的类型区域变质岩类一般特征,1. 分类：分类方案较多，通常综合考虑各种因素， 依据是P、T条件、原岩的化学成分，每一类中均有一定的标志，即矿物共生组合标志。,变质岩的类型区域变质岩类分类,变质岩的类型区域变质岩类命名,命名原则：先看结构构造，再看矿物成分。 （1）具变余结构构造:变质+原岩名称， 如变质辉长岩 （2） 具变晶结构、变成构造：,板岩板状构造，隐晶质结构，无丝绢光泽 千枚岩千枚状构造，具有丝绢光泽， 片岩片状构造，鳞片/纤状变晶结构 片麻岩鳞片状+粒状矿物，片

14、麻状构造，鳞片/粒状变晶结构 粒状岩主要由粒状矿物组成，块状或者条带构造，,基本名称,具体名称： A. 上述的大类确定后，加上少量矿物多量矿物基本名称，如：Bi, 石榴石的片岩，Bi多，石榴石少，则称为石榴黑云片岩 B. 特征变质矿物应写出来，如红柱石、蓝晶石、矽线石、十字石、堇青石、蓝闪石、紫苏辉石，如十字石榴黑云片岩 C. 必要时，可以加上特殊的结构、构造、颜色、粒度，如： 灰色条带状透闪大理岩 D. 次要矿物含量 5-10 ，则为含有X X，如：含石榴云母片岩 10 ， 则参与命名，如：白云石英片岩 E. 按照习惯，岩石名称中矿物应简化： 如：绢英片岩 （未简化为：绢云母石英片岩）,变质

15、岩的类型区域变质岩类命名,1. 板岩 (1) 具有板状构造的浅变质岩 (2) 原岩主要是泥质岩、粉砂岩或者中酸性的凝灰岩，经过轻微变质，原岩矿物成分基本无重结晶作用或者只少部分重结晶，主要是脱水、硬度增高 (3) 外观：致密、隐晶质，矿物颗粒细，肉眼难鉴别，有时板理面上有少量云母、绿泥石等新生矿物， (4) 命名：可据颜色、杂质不同详细命名，如黑色炭质板岩，灰绿色钙质板岩， (5) 用途：瓦、铺路等建材 (6) 我国分布：北方滹沱群，南方板溪群、昆阳群,变质岩的类型区域变质岩类主要类型,/bperry/metarock/SLATE.htm,

16、板岩 slate,/bperry/metarock/SLATE.htm,板岩 slate,红柱石斑点板岩,2. 千枚岩 (1) 具有典型的千枚状构造，一般为鳞片变晶结构和斑状变晶结构 (2) 原岩泥质岩、粉砂岩或者中酸性凝灰岩，经过低级变质作用形成，变质程度比板岩稍高 (3) 矿物：原岩矿物成分基本上已全部重结晶, 主要由细小的绢云母、绿泥石、石英、钠长石等新生矿物组成，若原岩中FeO较多，可以出现硬绿泥石、黑云母， (4)命名：可据颜色、杂质、变质矿物进一步命名， 如：银灰色千枚岩，硬绿泥石千枚岩 若与板岩呈过渡，可称：千枚状板岩 或 板

17、状千枚岩,变质岩的类型区域变质岩类主要类型,组分基本重结晶，初步定向，薄片状，强烈丝绢光泽,/bperry/metarock/SLATE.htm,千枚岩,/bperry/metarock/SLATE.htm,千枚岩,/bperry/metarock/SLATE.htm,千枚岩与板岩对比,3. 片岩 (1) 具有片理构造的浅变质岩，分布很广， (2) 原岩 类型复杂，可以由超基性岩、基性岩、各种凝灰岩和含杂质砂岩、泥灰岩、泥质岩，经过中

18、级变质作用形成， (3) 显晶质等粒鳞片变晶结构，或基质为鳞片变晶结构的斑状变晶结构，片状构造,变质岩的类型区域变质岩类主要类型,3. 片岩 (4) 矿物：片状或柱状矿物30% 粒状矿物常以石英为主，可含一定量长 石，长石0.1mm，肉眼可以辨认矿物 (6) 进一步划分：云母片岩，石英片岩，绿片岩，角闪片岩，蓝闪石片岩,变质岩的类型区域变质岩类主要类型,全部重结晶，肉眼可以见矿物颗粒,白云母片岩,/bperry/metarock/SLATE.htm,片岩 Schist,/bperry/m

19、etarock/SLATE.htm,片岩 Schist,片岩 Schist,角闪石云母片岩,/./COURSES/ geo-10/metamorphic.htm,/bperry/metarock/SLATE.htm,片岩 Schist,石榴石云母片岩,/bperry/metarock/SLATE.htm,片岩 Schist,二云母片岩,石榴石云母片岩与片岩对比,/bperry/metarock/SLATE.h

20、tm,片岩 Schist,This is a photograph of muscovite mica schist (large specimen in the middle) and two pieces of phyllite (laid atop the schist) taken in the San Gabriel Mountains. Note the larger crystal sizes of the schist, and the higher reflectivity of the phyllite samples. The camera lens is two inc

21、hes in diameter,/bperry/metarock/SLATE.htm,对比,Side-view comparison of schist (top), phyllite (middle), and slate (below).,片岩 千枚岩 板岩,4. 片麻岩 (1) 具有明显的片麻状构造，中粗粒鳞片粒状变晶结构，粒度粗，一般1mm (2) 矿物： 长石(钾长石斜长石)石英50 长石25% 片状和柱状矿物为云母、角闪石、辉石，可含特征变质矿物，若长石少，石英增加则过渡为片岩 (3) 原岩泥质岩、粉砂岩、砂岩和中酸性岩浆岩、火

22、山碎屑岩 (4) 进一步划分，依据Kf与Pl的量： 钾长片麻岩斜长片麻岩二长片麻岩 （5）分布很广泛，在区域变质岩地区经常出现。变质的温度、压力范围也较宽，但主要是在温度中等至较高的条件下形成。,片麻岩（gneiss）,粒状矿物为主，片状粒状都定向排列，但不连续，,片麻岩（gneiss）闪长片麻岩diorite gneiss,/./COURSES/ geo-10/metamorphic.htm,/bperry/metarock/SLATE.htm,片麻岩 （gneiss）,http:/seis.natsci.csu

23、/bperry/metarock/SLATE.htm,片麻岩 （gneiss）,/bperry/metarock/SLATE.htm,片麻岩 （gneiss）,眼球状花岗片麻岩,/./COURSES/ geo-10/metamorphic.htm,黑云母二长片麻岩,From:Metamorphic RocksPamela J. W. GoreGeorgia Perimeter College,5. 变粒岩： （1）粒状变晶结构的中等变质程度岩石 （2）矿物组成：含长石、石英较多（70），且 长石25%，

24、云母或其他暗色矿物较少（30） (3) 与片麻岩之区别： 变粒岩结构较细，片麻状构造不清楚，但可以相互过渡 (4) 原岩粉砂岩、岩屑砂岩，基性酸性凝灰岩及少量 中酸性喷出岩 (5) 进一步命名，依据片状、纤状矿物： 如：黑云母变粒岩，角闪石变粒岩 若暗色矿物10%，称为浅粒岩,变粒岩,6. 斜长角闪岩角闪岩 (1)粒状变晶结构，块状构造，略具定向性 (2)矿物组成：角闪石斜长石，石英较少或无 角闪石等暗色矿物50， 除Am、Pl外，常见铁铝榴石、绿帘石、黝帘石 (3) 原岩基性岩(侵入岩、喷出岩、火山碎屑岩) 或 富铁白云质泥灰岩经中高温区域变质形成 （4）常见它与片岩、片麻岩伴生一起。 （5

25、）进一步命名：根据角闪石含量,Am25% 片麻状构造,角闪斜长片麻岩,Am50% 浅色矿物石英为主 片状构造,角闪片岩,Am85% 绿黑、黑色 块状构造,角闪石岩,斜长角闪岩,斜长角闪岩,7. 麻粒岩 (1) 高温、中压下稳定的区域变质岩， (2) 矿物成分： 含水矿物(Bi, Am)不稳定，含量少，或无 暗色矿物紫苏辉石，透辉石（必须含有紫苏辉石） 浅色矿物长石、石英（含量不定） 其他矿物石榴石、矽线石、蓝晶石、堇青石 (4) 中粗粒粒状变晶结构，或不等粒状变晶结构，块状构造 (5)原岩：基性、中酸性岩浆岩、火山碎屑岩、铁镁钙质沉积岩 和碎屑岩等。 (6) 进一步命名 暗色麻粒岩（基性麻粒岩

26、）暗色矿物70% 浅色麻粒岩（酸性麻粒岩）暗色矿物30% 麻粒岩暗色矿物30-70%,麻粒岩granulite,.au/Images/Mineralogical/Minerals/garnet/granulite,/faculty/hacker/geo102C/lectures/,麻粒岩 granulite,8. 榴辉岩 (1) 超高压、高压条件下形成的变质岩，可以达到6GPa（120-180km以上。 具有十分重要的地球动力学意义。 (2) 矿物组成：绿色的绿辉石粉红色的石榴石 典

27、型榴辉岩不含长石，可以含少量石英，常见蓝晶石、辉石、金红石、尖晶石等 (3) 化学成分：相当于基性岩浆岩 (4) 深色，中粗、不等粒粒状变晶结构，块状构造，比重大，3.6g/cm3 (5) 产状复杂：可以产在超基性岩、麻粒岩相角闪岩相，或者其他片岩中，为超基性-基性岩浆岩在极高压力下形成的,/kgstewar/web_pages/appalachians.html,榴辉岩 eclogite,榴辉岩 eclogite,http:/www.soes.soton.ac.uk/resources/collection/minerals/2nd-year-meta/pr

28、ac-5/pages/e2-eclogite.htm,http:/frontier.dges.tohoku.ac.jp/museum/large/eclogite.jpg,榴辉岩 eclogite,/PUBLIC/GEODEPT/COURSES/geo-10/images/Eclogite.jpg,http:/www.kueps.kyoto-u.ac.jp/tanaka/eclogite,榴辉岩 eclogite,Omphacite = Cpx + Albite (Pl sodique).,Gt + Cpx + Q = Hbl + Pl,http:/chr

29、istian.nicollet.free.fr/page/Figures/Eclog.jpg&imgrefurl,榴辉岩，已遭受退变质作用。右上角辉石与角闪石的反应关系,9. 石英岩 (1) Q85的变质岩。 (2) 由石英砂岩或硅质岩经过重结晶作用形成 (3) 矿物成分：除Q外，可含少量长石、绢云母、绿泥石、白云母、黑云母等 (4) 粒状变晶结构，块状构造，有时具条带状构造 （5）形成的温度泛围较宽 (6) 分布广，可做建材、制造玻璃的原料,/bperry/ROCKS.htm,石英岩 quartzite,砂糖状,紧密结构与重结晶,http

30、://bperry/ROCKS.htm,石英岩 quartzite,石英砂岩与石英岩,古人类使用过的石英岩,石英岩,石英砂岩,10. 大理岩 (1) 碳酸盐岩矿物（方解石、白云石为主）50的变质岩。 (2) 原岩石灰岩、白云岩等碳酸盐，经过区域变质作用或热接触变质作用形成的 (3) 矿物成分：可含少量蛇纹石、透闪石、透辉石、金云母、镁橄榄石或硅灰石等特征变质矿物 (4) 粒状变晶结构，块状构造，或条带状构造 (5) 详细命名，据特征变质矿物、特殊结构、构造、颜色 如：白云质大理岩，透闪石大理岩，条带状大理岩 (6) 一般白色，含杂质则出现多种多样的花纹

31、，美观，具有欣赏价值，如 汉白玉质地致密，白色细粒者 (7) 原名含义云南大理点苍山出产美丽的大理岩,/bperry/ROCKS.htm,大理岩 marble,纯大理岩,次纯大理岩,/bperry/ROCKS.htm,大理岩 marble,纯大理岩,灰岩与纯大理岩,灰岩,大理岩,灰岩重结晶大理岩,大理姑娘,大 理 蝴 蝶 泉,大理古城,一、一般特征 1.混合岩化作用是介于变质作用和岩浆作用之间 的一种地质作用和造岩作用。 2.混合岩化作用特点：岩石发生局部的重熔和有广泛的 流体相出现。

32、3. 混合岩由混合岩化作用形成的，熔融的长英质组分和原岩中难熔的组分，在新的条件下 互相作用和混合，形成不同成分和形态的岩石，统称为混合岩。,变质岩的类型混合岩类一般特征,4. 混合岩的基体和脉体 基体又称古成体，指残留的变质岩基体(高级或中高级区域变质岩 ,主要是斜长角闪岩、片麻岩、变粒岩)，具变晶结构，块状构造，定向构造，颜色深。 脉体又称新成体，指新生的不同数量的长英质脉体，通常是花岗质或长英质的伟晶岩、细晶岩等，颜色较浅。 5. 混合岩分类 根据基体与脉体之相对含量、基体中交代作用强度、结构构造，分出四种类型： (1) 混合岩化变质岩脉体很少(50%, 交代结构普遍发育 (4) 混合花岗岩混合岩化作用极强烈,1、混合岩化变质岩混合岩化作用微弱，脉体很少(15%)，交代作用不发育。,变质岩的类型混合岩类主要类型,2. 注入混合岩类（混合岩）脉体数量少，只占15-50 %，基体中矿物受交代作用不强烈，基体与脉体界线明显、黑白相间，浅色代表后来加入的长石、石英质脉体，暗色部分为原岩（如斜长角闪岩，黑云母片麻岩）。,变质岩的类型混合岩类主要类型,/users/ dietr1rv/migmatite.htm,3. 混合片麻岩类基体含量很少，脉体含量50 %，因强烈交代作用，脉体