变质岩区填图方法.ppt

1、,变质岩野外调查内容,二00一年三月,变质岩的调查内容,1、岩石特征：岩石名称、颜色、矿物成分、结构构造、岩石类型及其含矿特征，划分变质作用类型。 2、变质构造调查 变形特征：面理、线理、叠加褶皱、断裂、韧性剪切带等） 3、建立变质带、划分变质期次和变质相系，。 4、原岩恢复，划分建造类型，建立地层序次 。,一、岩石特征和岩石类型的调查内容,岩石特征： 岩石名称、颜色、矿物成分、结构构造、，划分变质作用类型。 岩石类型： 区域变质岩类（板岩、千枚岩、片岩、片麻岩） 动力变质岩（碎裂岩、糜棱岩） 接触变质岩（角岩、矽卡岩）,变质岩,控制因素：温度（T）压力（P）应力（S）流体（f）。 不同的构造

2、环境,表现为变质作用的多样性。 物理、化学条件的改变表现为矿物成分、结构、构造的变化。 原岩在基本保持固态状态下发生的变化。,在地壳一定深度内,由于温度、压力、应力等因素的综合影响和物理化学条件的改变，使原来的岩石在基本保持固态下发生矿物成分、结构、构造的变化形成的新岩石，称为变质岩。,变质岩矿物成分一般特征,变质岩的矿物成分调查,三大岩类常见的主要造岩矿物都是长石, 石英, 云母, 角闪石, 辉石等. 变质岩中特有矿物：硬绿泥石、十字石、堇青石、 铁铝榴石、红柱石、蓝晶石、矽线石、硅灰石等.,变质岩中的矿物常发生重结晶和矿物定向排列。 粒状矿物、片状矿物或暗色矿物、浅色矿物形成层纹状构造。,

3、变质岩的结构调查,变质岩结构： 是指岩石中矿物晶体的粒度(绝对大小和相对大小）, 形态、自形程度以及矿物晶体之间的相互关系. 按成因分四类： 变余结构; 变晶结构; 变形结构; 交代结构;,一.变余结构,变质岩的结构,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。 与正常沉积岩有关的变余结构：变余砂状结构、变余砾状结构、变余泥状结构。 与火成岩有关的变余结构：变余斑状结构、变余花岗结构、变余辉长-辉绿结构、变余环带结构、变余交织结构等。 与火山碎屑岩有关的变余结构：变余晶屑结构、变余岩屑结构、变余玻屑结构。,二.变晶结构,变质岩的结构,由变质重结晶和变质结晶作用所形成的

4、结构称为变晶结构 变晶结构分类 （1）按矿物粒度的绝对大小分为： 粗 粒 变 晶 结 构（ 3 mm） 中 粒 变 晶 结 构（ 1 - 3 mm） 细 粒 变 晶 结 构（0.1 -1 mm） 显 微 变 晶 结 构（ 0.1 mm）,二.变晶结构,变质岩的结构,（2）按矿物粒度相的对大小分为：,根据变晶矿物颗粒相对大小划分的结构类型 左等粒变晶结构；中不等粒变晶结构；右斑状变晶结构,二.变晶结构,变质岩的结构,（4）按变晶矿物的形态分为： a) 粒状变晶结构 b) 鳞片变晶结构 c) 柱状变晶结构 （5）按变晶之间的交生关系分为 a) 嵌状变晶结构 b) 穿插变晶结构 c) 反应边结构 d

5、) 网状结构,残留包裹物结构 包含嵌晶变晶结构 筛状变晶结构 旋转变晶结构,变晶结构的主要类型,二.变晶结构,变质岩的结构,变晶结构的命名原则 三级命名原则: 整体结构基质结构局部交生结构 （1）岩石整体结构的命名: 岩石中如果存在变斑晶,则命名为斑状变晶结构 （2）基质结构的命名: 粒度 + 次要形态 + 主要形态 + 变晶结构 （例如:中细粒片状粒状变晶结构） （3）局部交生结构的命名: 局部交生结构以交生结构的具体名称命名. （例如:筛状变晶结构）,绿泥石片岩,细粒粒状鳞片变晶结构; 片状构造,中细粒鳞片粒状变晶结构; 片状构造,云母片岩,黑云斜长片麻岩,细粒鳞片粒状变晶结构; 片麻状构

6、造,斜长角闪岩,中粒粒状柱状变晶结构; 弱片麻状构造,沙钟构造,硬绿泥石黑云母片岩,斑状变晶结构, 基质为细粒粒状鳞片变晶结构,Garnet,反应边结构,石榴石变斑晶周围由斜长石和紫苏辉石组成的冠状体 指示Garnet Hy + Pl,A,反应结构,分布在斜长石和紫苏辉石间，由细粒石榴石和石英组成的链状构造,三.变形结构(组构),变质岩的结构,脆性变形结构：碎裂结构,碎斑结构,碎粒结构. 韧性变形结构: 波形消光,变形纹,变形带,亚颗 粒,核幔结构,拔丝组构等. 四.交代结构 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.,碎裂结构,糜棱结构,变质岩的构造,变质岩构

7、造是指岩石中各种矿物的空间分布和排列方式.按成因可以分两大类:变余构造; 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 变余层理构造、变余气孔构造、变余杏仁构造等. 变余构造是恢复原岩类型的主要依据,变质岩的构造,二.变成构造,变质作用过程中形成的构造 1 面状构造 表现为一系列近平行排列的面，统称为面理。 常见类型： 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、层状构造、眼球状构造。拖尾构造、S C 组构,板状构造 ：矿物颗粒细小，肉眼难以分辩。岩性似薄板状; 常出现一组平行的破裂面，且光滑平整。破裂面具有微弱的丝绢光泽。具变余泥质结构。,千枚状构造 岩

8、石中的鳞片状矿物呈定向排列，沿定向排列方向可劈成薄片，具较强的丝绢光泽，断面参差不齐。为千枚岩所特有。,片状构造： 又称片理构造。由云母、绿泥石、滑石、角闪石等片状、板状、或针状矿物呈连续平行排列而成。沿片理面极易劈成薄片，而且还常呈波状弯曲，显示强烈的丝绢光泽。,片理构造形成示意图,片麻状构造： 暗色的片状、柱状矿物（如云母、角闪石等）呈平行排列，且被浅色粒状矿物（如石英等）所隔开，呈现出黑白相间的条带。,变质岩的构造,二.变成构造,线状构造 线状构造即线理，表现为各种线状要素的平行定向排列一系列近平行排列的面。按线状要素的不同，线理可以分为不同的类型。 常见类型： （1）拉伸线理、 （2）

9、皱纹线理、 （3）交面线理,线理的类型,a. 矿物集合体拉长表现出来的拉伸线理 b. 针柱状矿物定向形成的拉伸线理 c. 板状矿物表现出来的线理 d.皱纹线理 e.交面线理,线理类型示意图,变质岩的构造,二.变成构造,无定向构造 常见类型： 块状构造、 角砾状构造（碎斑构造） 斑点状构造、阴影状（星云状）、,变质岩的岩石类型,一、常见变质岩的命名 （一）以构造命名的变质岩系列 （二）以矿物组合及其含量命名的变质岩系列 二、其它常用的岩石名称,二、常见变质岩的命名 根据构造和矿物组合将变质岩划分为两个系列; 13个基本术语. （一）以构造命名的变质岩系列 该系列有六个岩石基本名称： 板岩、千枚岩

10、、片岩、片麻岩、糜棱岩、碎裂岩 （二）以矿物组合及其含量命名的变质岩系列 该系列有七个岩石基本名称： 石英岩、大理岩、斜长角闪岩、麻粒岩榴辉岩、 超铁镁质岩、混合岩,变质岩的分类命名,四 变质岩的分类命名,板岩: 具有板状构造.根据颜色或杂质进一步命名. 如黑色碳质板岩.,千枚岩： 具有千枚状构造. 根据矿物种类进一 步命名. 如绢云母千枚岩, 绿泥石千枚岩.,（一）以构造命名的变质岩系列,板岩和千枚岩都是具有页理化的变质岩，区别在于结晶程度,斑点千枚岩（板岩）,石榴石白云母片岩,片岩： 肉眼可以分辨颗粒，结晶程度高,片状矿物 30%; 粒状矿物以石英为主(长石25%);,具有片状构造。,特征

11、变质矿物. （1）云母片岩 矿物组成: 云母、石英、酸性斜长石及富铝特征变质矿物. 岩石类型: 黑云母片岩、白云母片岩、二云母片岩. （2）绿片岩 矿物组成: 绿泥石,阳起石,绿帘石,角闪石,钠长石,石英. 岩石类型: 绿泥片岩, 阳起片岩等.,片岩分类,四、变质岩的分类命名,（3）蓝闪片岩：矿物组成: 蓝闪石、钠长石、石英等. 岩石类型: 蓝闪片岩、蓝闪钠长片岩等. （4）石英片岩：矿物组成: 石英(50%)、云母(30%)等. 岩石类型: 石英片岩、绢云石英片岩等. （5）钙质片岩：矿物组成: 透闪石、绿帘石、云母、石英等. 岩石类型: 透闪绿帘片岩、绿帘透闪片岩等. （6）镁质片岩：矿物

12、组成: 叶蛇纹石、滑石、绿泥石等. 岩石类型: 蛇纹石片岩、滑石片岩等.,片岩,变质岩的分类命名,矿物组成: 长石+石英 70% ; 暗色矿物 25% ，具有片麻状构造。 (1)富铝片麻岩 矿物组成: 长石(以钾长石为主), 石英, 黑云母及富铝特征，变质矿物(蓝晶石, 矽线石, 堇青石,铁铝榴石等). 命名原则: 特征变质矿物+片柱状矿物+长石种类+片麻岩.,片麻岩,变质岩的分类命名,片麻岩：鳞片粒状变晶结构，片麻状构造。（上）,花岗片麻岩：鳞片粒状变晶结构，片麻状构造。（下）,(2)长英质片麻岩 矿物组成: 长石, 石英, 黑云母,角闪石,少量辉石,石 榴子石.基本不出现富铝特征变质矿物.

13、 岩石类型: 钾长片麻岩; 二长片麻岩; 斜长片麻岩. (3)钙质片麻岩 矿物组成为斜长石,石英,云母, 透闪石,透辉石, 阳起石,帘石, 及一定数量的碳酸盐和富钙的铝硅酸盐矿 物 (方解石, 方柱石, 钙铝石榴子石).,片麻岩,变质岩的分类命名,片麻岩 具有片麻状构造或条带状构造,可按成分或变形程度做进一步划分.例如 长英质糜棱岩; 云母质糜棱岩; 角闪质糜棱岩; 钙质糜棱岩等. 6.碎裂岩(具有碎裂构造) 可按碎裂程度做进一步划分为: 碎裂岩; 碎斑岩; 碎粒岩. 注意 糜棱岩与碎裂岩的区别,5.糜棱岩(具有糜棱构造),变质岩的分类命名,1. 石英岩: 矿物组成: 石英75%. 少量长石、

14、云母、帘石、闪石等. 岩石类型: 纯石英岩; 长石石英岩; 磁铁石英岩.,（二） 以矿物组合及其含量命名的变质岩系列,变质岩的分类命名,变质岩岩石类型,2. 大理岩: 矿物组成: 方解石+白云石（50%）. 其它矿物有硅灰石、滑石、透闪石、透辉石、镁橄榄石、金云母等. 岩石类型: 透闪石大理岩、滑石大理岩、石墨大理岩.,粒状变晶结构， 条带状构造。,3. 斜长角闪岩: 矿物组成: 角闪石(5090%)和斜长石. 可含石榴石、透辉石、黑云母、绿帘石等. 岩石类型: 石榴斜长角闪岩; 透辉斜长角闪岩等. 麻粒岩: 矿物组成: 紫苏辉石+斜长石. 可含有透辉石,石榴石、角闪石、黑云母、石英等. 岩石

15、类型: 紫苏麻粒岩; 透辉麻粒岩; 二辉麻粒岩.,变质岩的分类命名,5. 榴辉岩: 石榴石 + 绿辉石. 不含斜长石 .可含有透辉石、蓝晶石、石英、金红石、金刚石等. 6. 超铁镁质岩: 铁镁质矿物 90% 的岩石。例如角闪石岩；辉石岩,变质岩的分类命名,混合岩: 变质岩基体 + 花岗质脉体组成. 可根据构造进一步命名： 如眼球状混合岩; 条带状混合岩等.,三、其它常用的岩石名称 变粒岩和浅粒岩 矿物成分与片麻岩相似，但一般具有块状构造，细粒近等粒状变晶结构，按国际惯例已经归入片麻岩类。 2. 灰色片麻岩 一般为太古代所特有，指颜色发灰、成分近于英云闪长岩的一类片麻岩。,变质岩的分类命名,角岩

16、 指具有典型等粒粒状变晶结构的接触变质岩的统称. 明确岩石为接触变质岩后方可应用该名称. 矽卡岩 特指由中酸性岩浆侵入体与钙镁质碳酸盐岩接触时, 由接触交代作用形成的变质岩,变质岩的分类命名,（一） 变质岩区构造的特点 （二） 构造置换 （三） 叠加褶皱 （四） 韧性剪切带,二、 变质岩区构造研究,变形变质的多期性 变质前构造期、同变质构造期、后变质构造期的改造和叠加。 同变质构造期的多期次变形变质形成的的形态、方位极其多样紧密挤压等斜褶皱、平卧褶皱和面理、线理、韧性剪切带等相互叠加和控制。 变形作用与变质作用相关性，变质岩形成和演化经历了长(多)期的地质历史进程和各种构造热事件，在每一次构造

17、热事件过程中都产生了一系列新生的与变质作用有关的构造。,二、 变质岩区构造研究,（一）变质岩区构造的特点,同变质构造具有两个特点： 排列和分布的规律性 变形在空间的排列和分布具规律性。 宏观与微观构造的一致性构造变形与岩石内部的微观行为一致，变质变形作用不但改变了岩石的外貌(位置、方位、形象)，而且还直接影响到了岩石和矿物的内部岩石内部矿物的组构和组成矿物的原子、分子结构发生明显的变化。,二、 变质岩区构造研究,（一）变质岩区构造的特点,韧性变形的主导性 区域性片麻理和混合岩化脉岩构成的流动肠状褶皱。,二、 变质岩区构造研究,（一）变质岩区构造的特点,韧性变形的主导性 断裂表现为韧性剪切带出现

18、在变质岩区中的狭窄的高应变片理带、变晶糜棱岩带、顺层滑脱剪切带等。,（一）变质岩区构造的特点,二、 变质岩区构造研究,构造型式与岩石变形时代的密切性 变质岩区大型构造型式与地壳演化进程密切相关，不同地壳发展阶段的变质岩构造型式各自有着独特的构造样式： 1) 在太古代深变质岩系中的主要构造型式是花岗片麻岩穹隆或片麻岩穹隆，形成这种构造是在地壳演化早期的构造环境(地壳薄、地温高、地热梯度大)下，地壳内大量深源物质的上升引起。穹隆的平面形态呈浑圆状椭圆状，规模比较大，直径数十数百公里，穹隆外缘外倾且平缓；穹隆内部包含着非常复杂的多期构造。 2) 在元古代及其之后的造山带中的变质构造，却以狭长的浅变质

19、褶皱构造带为主，在这些强应变的构造带里，构造作用往往先于变质作用。尽管构造形态和方位有时也很复杂，但当排除构造的叠加干扰后，即可清楚地看到，同一次构造应力场形成的褶皱及其与之伴生的面理和线理在形态和方位上都具有明显的规律性。 总之，研究变质岩区的构造必须与变质作用、变质相和变质带的研究紧密结合起来，尤其在混合岩化及深成变质岩区应当特别注意。,（一）变质岩区构造的特点,二、 变质岩区构造研究,构造置换岩石的一种构造(既可以是原生构造，也可以是次生构造)在经过递进变形之后，被另一种构造所代替(取代)的现象。 在变形地质体的演化过程中，最常见和最重要的是面状构造的置换，线状构造也随之相应发生置换。

20、面状构造的置换首先是层理的置换原生层理在褶皱发育过程中被新生轴面劈理或轴面片理所置换。,（二）构造置换,二、 变质岩区构造研究,层理的置换通过三个变形阶段完成：,早期阶段： 原始层理S0作为运动面，在递进的褶皱过程中发生弯曲，并越来越紧闭；进而产生近于平行褶皱轴面的劈理或片理。但此时层理仍然基本保持着连续性，只显示初步或部分的置换。,五、 变质岩区构造研究,中期阶段： 随挤压的加强，两翼层理(S0)的产状与新生的褶皱轴面的劈理或片理(S1)之间的夹角越来越小，强硬岩层被拉断发生石香肠化和片内褶皱。此时原始层理的连续性已逐渐丧失，新生的平行面状构造已开始取得主导地位。,层理的置换通过三个变形阶段

21、完成：,二、 变质岩区构造研究,晚期阶段： 完全的置换使层理(S0)全部破坏并消失，原有的岩性单位与新生面理(S1)几乎完全平行，造成了貌似均一的面理或层带，给人以区域性正常沉积序列的假象，使真正的原生地层层序无法确定。,层理的置换通过三个变形阶段完成：,二、 变质岩区构造研究,（三） 叠加褶皱 叠加褶皱已经褶皱的岩层再弯曲而形成的褶皱。正确识别叠加褶皱是查明变质岩区构造系统及变形历史的关键，也是建立变质岩层层序的重要手段。,二、 变质岩区构造研究,叠加褶皱的三种基本干扰型式,叠加褶皱的平面表现型式,上述三种干扰型式是变质岩区最基本的叠加褶皱。但在自然界中所见到的叠加褶皱是多种多样的，其露头型

22、式(形态)也是非常复杂的，因为它受以下因素的影响： 早期褶皱的形态(产状)； 晚期褶皱的叠加方向； 卷入叠加褶皱的褶皱的几何类型； 参与褶皱叠加的褶皱形成方式； 褶皱叠加的次数; 叠加褶皱的剥蚀深度和 地形特征;露头剖面与叠加褶皱几何形态的相互关系。,二、 变质岩区构造研究,叠加褶皱的露头观察,新生构造的规律弯曲 新生面理或线理一般代表一期构造变形。它们的有规律弯曲一般意味着新生褶皱变形面在新的构造应力场作用下的又一次变形。,二、 变质岩区构造研究,2. 叠加褶皱的露头观察,面理线理的规律交切； 两组不同类型和不同方位的面理或线理有规律的交切; 陡倾伏或倾竖褶皱的广泛发育都是判别叠加褶皱的重要

23、标志。,二、 变质岩区构造研究,多勒诺尔铁矿大理岩中的直立紧闭褶皱,多勒诺尔铁矿大理岩中的直立紧闭褶皱,韧性剪切带,韧性剪切带:在塑性状态下形成的呈狭长带状分布的强烈变形带。,二、 变质岩区构造研究,A型褶皱,韧性剪切带的宏观标志,线理和平行面理,鞘褶皱形成模式,鞘褶皱,拉伸线理,不对称褶皱,叠瓦状方解石脉,石香肠构造,碎斑系,顺层掩卧褶皱（片岩）,无根勾状褶皱,糜棱岩 (野外照片),拖尾构造, 指示左行剪切,拖尾构造, 指示 右行剪切,糜棱岩 (野外照片),S C 组构,糜棱岩 (野外照片),SC组构,云母鱼,长石的书斜构造,长石碎斑系的拖尾,粒序层理 斜层理 波痕 冲刷印模 泥裂,三、 变质岩区构造研究,示顶构造,示顶构造是指能够判别变质岩岩层顶、底面的变余沉积构造，目的是为了恢复地层层序。,粒序层理,三、 变质岩区构