《4第三章变质作用分类及基本特征剖析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4第三章变质作用分类及基本特征剖析（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 变质岩的基本特征和分类命名,变质岩的化学成分和化学类型 变质岩的矿物成分 变质岩的结构构造 变质岩的岩相学分类和命名,变质岩的化学成分和化学类型,变质岩的化学成分 变质岩化学类型的划分,变质岩的化学成分,变质岩是原岩（岩浆岩、沉积岩）在固态的条件下，经变质作用而产生的，所以其化学成分与原岩成分关系密切，但又和变质作用关系的特征有关。 根据统计分析，变质岩化学成分与岩浆岩、沉积岩相比，成分变化范围大，相当于两者变化的总范围。,在等化学变质情况下，变质岩的化学成分（H2O、CO2除外）完全取决于原岩成分。 根据原岩类型，变质岩可以分为： 正变质岩(orthmetamoprhite)原岩为火
2、成岩 副变质岩(parametamorphite)原岩为沉积岩 在异化学变质作用情况下，变质岩的化学成分既取决于原岩的化学成分，又取决于交代作用的类型合强度。 变质作用过程中，原岩的结构、构造可以完全发生改变，但是化学成分则基本保持不变，即使是异化学变质，也或多或少保留原岩化学成分变异的某些特征。因此，变质岩的化学成分是恢复原岩和划分变质地层的标志重要。,等化学系列：等化学系列是指原始岩石化学成分相同的所有岩石，其矿物组合不同是由变质作用类型和变质作用强度决定的。 等物理系列：是指同一变质作用条件下形成的所有岩石，其矿物组合的不同是由于原岩的化学成分决定的。如一个变质带和变质相的岩石。,变质岩
3、化学类型的划分,Tuner（ 1955 ）简明等化学分类 （1）泥质岩类：原岩为泥质沉积物。 Al2O3过剩（K2O不足）的泥岩高岭石蒙脱石; 粘土为主 K2O过剩（ Al2O3不足）的变质泥岩以水云母（伊利 石 ）为主的泥岩。 （2）长英质：包括砂岩、酸性岩浆岩等。 （3）钙质：原岩为各种灰岩、白云岩等。 （4）基性：包括基性侵入岩、火山岩 以及铁质白云质泥灰 岩 、杂砂岩等。 （5）镁质：原岩为相近的超基性岩以及与之成分泥岩、砂岩。,变质岩的矿物成分,变质岩的矿物成分是化学成分的直接反映。主要化学类型的岩石中的特征矿物如下： 变质泥岩类红柱石、铁铝榴石、十字石、白云母、刚玉 长英质岩类长石
4、、石英、角闪石、云母 钙质变质岩类钙铝榴石、硅灰石、符山石、透灰石； 基性变质岩类角闪石类、辉石类、帘石类； 镁质变质岩类滑石、直闪石。 变质岩矿物成分取决于岩石化学成分和变质作用条件,变质岩的结构构造,概述 变质结构 (metamorphic texture) 变质构造 (metamorphic structure),概述,变质岩的结构、构造和化学成分、矿物成分, 是变质岩的重要特征. 是恢复原岩、再造变质作用历史和变质岩分类命名的重要标志。 化学成分主要反应原岩的特点, 矿物成分主要反应变质作用条件, 而结构构造则主要反应变质作用机制. 因此在研究变质作用机制时, 结构构造的作用是化学成分
5、和矿物成分代替不了的.,变晶(blast): 变质作用产生的变质矿物称之为变晶. 变晶结构 (blast texture): 变晶的大小、几何形态、自形程度、相互关系统称之。 变形结构 (deformation texture): 与变形有关的，产生粒径减小的结构效应称之。 变余结构 (palimpsest textuer): 变质岩（特别是浅变质岩）中保留下来的原岩结构特征。又称之为残余结构（relict texture） 变质岩中三大结构类型：变晶结构 (blastic texture)、变形结构(deformation texture)和残余结构 (relict texture),变质结
6、构 (metamorphic texture),变质构造 (metamorphic structure),变余(残余)构造 (palimpsest or relict structure): 变质不彻底保留下来得从原岩构造。 变质构造 (metamorphic structure) 定向构造 (directional structure): 变质矿物的定向排列，出现优势方位。偏应力作用的结果。 无定向构造 (non-directional structure ): 变质矿物颗粒随机分布，无定向性。,变质岩结构的基本类型,变余结构构造常是查明原岩成因类型的重要根据之一, 工作中应予以重视.变余结
7、构构造特点: 外貌上具原岩的结构构造特征, 成分上由变质矿物组成. 岩浆岩变余结构构造：变余辉长结构、变余辉绿结构、变余斑状结构等。变余气孔构造、变余流纹构造、变余枕状构造和变余杏仁构造等。 火山沉积岩变余结构构造：变余岩屑、晶屑等。 沉积岩变余结构构造：变余砂状结构、变余层理构造等。,Cpx,Bt+Ser,变质结构 (metamorphic texture),变晶结构 变晶的自形程度、相对大小甚至包裹关系取决于晶体在固态下形成自形晶的能力（成面能form energy）和生长速度。判断变晶的先后关系需变晶之间的反应。成面能是一种物理性质，它随不同的矿物而有变化。Becke(1913)：区域变
8、质岩中的矿物按照固态生长条件下结晶成完好晶面的相对能力，提出变晶系。 反映变晶粒度、自形程度和形状特征的变晶结构 反映变晶之间的包裹和交生关系 反映变晶之间的反应关系 变形结构 晶内和晶界变形结构的表现 动力变质岩的变形结构,The Crystalloblastic Series Most Euhedral Titanite, rutile, pyrite, spinel Garnet, sillimanite, staurolite, tourmaline Epidote, magnetite, ilmenite Andalusite, pyroxene, amphibole Mica, c
9、hlorite, dolomite, kyanite Calcite, vesuvianite, scapolite Feldspar, quartz, cordierite Least Euhedral,Differences in development of crystal form among some metamorphic minerals. From Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco.,按粒度 粗粒(2mm)；中粒(21mm)；细粒(10.1mm)；微粒(0.1
10、mm) 按自形程度 自形变晶(idioblastic)；半自形变晶(hypidioblastic)；他形变晶(allotrioblastic) 按颗粒相对大小 等粒结构 (homogranular texture)；不等粒结构 (heterogrannlar texture)；若颗粒粒度呈双模式分布，大颗粒 (变斑晶) 为小颗粒包围，呈斑状变晶结构 (porphyroblastic texture) 反应矿物结晶习性和几何形态 粒状变晶结构 (花岗变晶结构, granoblastic texture) )；鳞片变晶结构 (lepidoblastic texture) ；纤状变晶结构 (nema
11、toblastic texture) ；交叉变晶结构 (decussate texture)或横交结构 (disblastic texture) ；束状变晶结构 (sheaf texture),反映变晶粒度、自形程度和形状特征的变晶结构,按粒度 粗粒(2mm)；中粒(21mm)；细粒(10.1mm)；微粒(0.1mm) 按自形程度 自形变晶(idioblastic)；半自形变晶(hypidioblastic)；他形变晶(allotrioblastic) 按颗粒相对大小 等粒结构 (homogranular texture)；不等粒结构 (heterogrannlar texture)；若颗粒粒
12、度呈双模式分布，大颗粒 (变斑晶) 为小颗粒包围，呈斑状变晶结构 (porphyroblastic texture),细粒自形结构,细粒半自形结构,细粒半自形结构,细粒他形结构,花岗变晶结构( granoblastic texture):主要由等轴或近等轴粒状矿物组成(长石、石英、方解石等)所组成. 变粒粒岩、石英岩、大理岩以及接触变质的角岩类常具有这种变晶结构. 花岗变晶多边形结构(granoblastic polygonal texture): 颗粒边界多为直线状. 花岗变晶多缝合结构(granoblastic polysutured texture): 颗粒边界多为锯齿状.,鳞片变晶结构
13、(lepidoblastic texture): 以板状或叶片状矿物为主组成, 如云母、绿泥石、滑石等片状矿物组成，,纤维状变晶结构(nematoblastic texture): 以针状或长柱状矿物为主 组成. 如阳起石、透闪石、矽线石、硅灰石等，它们常成平行排列或呈束状、放射状、扇状、毛发状等集合体。,交叉变晶结构(decussate texture)或横交结构(disblastic texture)： 以板状、叶片状、柱状矿物为主，没有定向分布时。,束状变晶结构(sheaf texture)：由板状至针状矿物的发散束状集合体组成的结构。,变嵌晶(poikiloblast): 大颗粒包裹小
14、颗粒. 筛状结构(sieve texture): 当包裹体很多时. 残缕结构(helicitic texture): 当包裹体呈定向排列时. 雪球结构(snowball texture): 若残缕强烈弯曲呈“S”形, 形如雪球. 这种包裹关系通常解释为大矿物比周围矿物生长的快, 两者基本同时形成. 但这只有当被包裹矿物在基质中能观测到才成立.,变晶之间的包裹关系 嵌状变晶结构(poikiloblastic texture),变嵌晶(poikiloblast): 大颗粒包裹小颗粒, 前者称为变嵌晶. 筛状结构(sieve texture):当包裹体很多时, 称筛状结构,称残缕结构(helicit
15、ic texture):当包裹体呈定向排列时，称残缕结构.,雪球结构(snowball texture): 若残缕强烈弯曲呈“S”形，形如雪球，又称雪球结构.,Figure 23-48a. Interpreted sequential development of a polymetamorphic rock. From Spry (1969) Metamorphic Textures. Pergamon. Oxford.,Figure 23-48b. Interpreted sequential development of a polymetamorphic rock. From Spry
16、 (1969) Metamorphic Textures. Pergamon. Oxford.,Figure 23-48c. Interpreted sequential development of a polymetamorphic rock. From Spry (1969) Metamorphic Textures. Pergamon. Oxford.,Syn-kinematic crystals,Figure 23-38. Spiral Si train in chliritoid. From Yardley et al. (1990) Atlas of Metamorphic Rocks and their Textures. Longmans.,Syn-kinematic crystals,Figure 23-38. “Snowball garnet” with highly rotated spiral Si. Porphyroblast is 5 mm in diameter. From Yardley et al. (19
