《变质岩石学总论》PPT课件.ppt

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1、变质岩岩石学变质岩岩石学 为什么我们现在所见到的岩石不仅仅是岩浆岩和沉积岩这两大类呢？原因：地球动力学事件使早先存在的岩石所处的地质环境和物理化学条件发生变化，偏离其初始形成时的地质环境及物理化学条件。这必然引起岩石的矿物组成、结构构造甚至化学成分发生变化（调整或改造），以适应新的地质环境及物理化学条件。一、变质作用和变质岩变质作用和变质岩在地壳形成和发展、演化过程中，早先形成的岩石（包括岩浆岩、沉积岩以及先存的变质岩）在地壳一定深处，为适应新的地质环境和物理化学条件，在基本保持固态的条件下发生的矿物组成、结构构造甚至化学成分的变化称为变质作用（metamorphism）。强强调调：地地壳壳一

2、一定定深深处处和和固固态态转转变变是是变变质质作作用用的的两两个个基基本本点点，也也是是区区别别于于其其他他矿矿物物转转变变作作用用（如如成成岩岩后后生生作作用用、岩岩浆浆作作用用）的关键所在。的关键所在。强调：强调：现代岩石学通常把变质作用限定为一种内生地质作用，是地壳演化过程中原先形成的岩浆岩和沉积岩在地壳一定深处所发生的一种固态转变。地壳一定深处的含义是指变质作用发生于一定的温度和压力范围，通常是T=200800，P=0.021.5GPa。此温度范围大致位于成岩后生作用和岩浆作用之间，压力范围表明它要求处于地壳一定深处，即风化带之下。变质作用不包括各种表生作用。成岩后生作用与变质作用之间

3、没有截然的界限。 因为在后生成岩过程中也会产生一些在变质作用中形成的矿物。因此，在区别成岩作用与变质作用时，典型矿物共生组合更为重要。如绿泥石是成岩作用和变质作用中都能出现的矿物，但绿泥石与葡萄石、黝帘石或斜黝帘石的共生则是变质作用的范畴。变质作用与岩浆作用的区别：变质作用的发生过程主要是一个升温过程，而岩浆作用主要是降温过程。 变质反应 重结晶变质作用主要是在固态条件下的矿物转变，而岩浆作用则是在液态条件下的矿物晶出。 变晶结构变质作用与岩浆活动之间也没有一条截然的界线。 部分重熔 地质环境和物化条件的改变可由地壳的构造运动、岩浆活动、区域热流变化、应力变化等引起。 特殊条件下可发生部分熔融

4、产生一定量的流体相。在变质作用条件下的形成的新的岩石称为变质岩（metamorphic rock）。它们是大陆地壳中最主要的岩石类型之一。正变质岩：原岩为岩浆岩。副变质岩：原岩为沉积岩。复变质岩：原岩为变质岩，也称为叠加变质岩。变质岩岩石学（Metamorphic Petrology） 是研究变质岩的成分、结构、构造、产状、分布、分类、命名、共生组合、形成演化机制与条件及其在地球（天体）形成、演化过程中的地位及作用、与矿产的关系等内容的一门独立学科。变质作用的因素可分为两类：变质作用的因素可分为两类：内因内因，指原岩的成分、结构构造及岩石组合特征；，指原岩的成分、结构构造及岩石组合特征； 内部

5、因素只能影响变质作用产物的一些特征，而内部因素只能影响变质作用产物的一些特征，而真正控制变质作用发生、影响变质作用特点的因素是真正控制变质作用发生、影响变质作用特点的因素是地质因素。地质因素。外因，外因，亦即地质因素亦即地质因素，指，指温度温度、 压力压力、具化学活动性具化学活动性的流体的流体和和时间时间。二、变质作用的因素二、变质作用的因素变质作用的主要因素变质作用的主要因素 l变质作用的因素可分为两类：变质作用的因素可分为两类：l内因内因，指原岩的成分、结构构造及岩石组合特征；，指原岩的成分、结构构造及岩石组合特征；l 内部因素只能影响变质作用产物的一些特征，而内部因素只能影响变质作用产物

6、的一些特征，而真正控制变质作用发生、影响变质作用特点的因素是真正控制变质作用发生、影响变质作用特点的因素是地质因素。地质因素。l外因，外因，亦即地质因素，指亦即地质因素，指温度温度、 压力压力、具化学活动性具化学活动性的流体的流体和和时间时间。w温度升高可为变质反应提供能量，并使岩石中流体的活动性增大，促进变质反应进行，使新矿物和新组构能以较快的速度和较大的规模形成。x温度持续升高可使原岩在重结晶和变质结晶基础上发生部分重熔，其中长英质组分成为流体相，引起混合岩化作用。温度（热状态）改变的原因地热增温地热增温上地幔热流的运动上地幔热流的运动放射性元素衰变释放热能的积累放射性元素衰变释放热能的积

7、累岩浆活动带来的热岩浆活动带来的热在在应应力力作作用用下下，变变形形和和摩摩擦擦作作用用产产生生的的热热能能，即机械能转变的热能即机械能转变的热能2、压力负荷压力（ Pl） 又称围压或固体岩石所承受的压力，以Pl（或 P围、P岩、P固）表示，是一种均向性的静压力。其大小等于上覆单位岩石柱的重量。其数值随深度增加而增加，取决于上覆岩层的厚度和密度。 负荷压力的单位是Pa或GPa。一般情况下， Pl随岩层深度约以25106Pa30106Pa/km的速率增加，其增加值取决于岩石的密度。在离地表040km范围内，根据岩石的平均密度计算，每加深1公里，负荷压力增加0.0275GPa。 计算表明，大陆壳内

8、不同深度的近似压力如下： 深度（km） 10 35 50 压力（Gpa） 0.26 1 1.5 负荷压力是变质反应的重要热力学平衡参数之一，它和温度一样，都能独立决定岩石中矿物组合的稳定范围及通过特定变质反应形成新矿物组合的可能性。负荷压力的作用表现为：改变发生变质反应的温度。 压力增高，多数情况下可使吸热反应的平衡温度升高。如CaCO3SiO2 CaSiO3CO2的反应，当压力由105Pa（1bar）增高到0.1GPa（1Kb）时，发生这一反应的温度将由470增到670。压力的增高有利于形成分子积体较小、密度较大的高压矿物或矿物组合。 流体压力（Pf） 一般来说，任何岩石在变质前多少都含有一

9、定量的流体。如果仅有薄薄的流体薄膜吸附于颗粒表面，则不构成独立的流体相。变质作用一旦开始，便有流体释放出来，它们充填于毛细孔和微裂隙中，不完全被颗粒所吸附，便成为一个独立的流体相，其所具有的内压称为流体压力。以Pf表示。 流体压力作用于颗粒表面，起与Pl相反的作用，趋向于使颗粒分开。流体相中各组分的分压则分别以PH2O、PCO2表示，其数值和各自在流体相中的相对摩尔含量成正比，在理想混合时，符合道尔顿定律：Pf=PH2OPCO2 流体压力在变质反应的热力学分析中能否作为一个独立变量加以考虑，要具体情况具体分析。定向压力（应力） 当一物体遭受定向外力作用时，其内部就会产生一种抵抗力，称为应力。可

10、理解为伴随构造运动、来自一定方向的侧压力。应力常和地壳活动带的构造运动有关。其强度在空间上的变化也很大，一般在地壳浅部较强，至深部则减弱。（定向力只能在固态岩石中起作用。）应力的作用主要表现在： 1.对岩石和矿物的机械改造。如地壳浅部的岩石变形，板状流劈理和碎裂结构的形成等；区域变质岩中的结晶片理多与应力作用下的固态流或重结晶和重组合有关。 2.通过多种途径加快变质反应和重结晶的速度，促进这些作用的进行。尤其在较低温环境中，其作用更为明显。应力引起的碎裂作用、研磨作用使矿物间接触机率增高，裂隙的发育又使流体相能更好地流通，这些因素都能有效地促进变质反应的进行。3、具化学活动性的流体流体相的组成

11、 流体相的成分，总体来讲以H2O和CO2为主，可有CH4、H2S等。在变质作用的温压条件下，岩石中的某些组分如K、Na、Si、Mg、Al、Fe、Cl、F、S等也可溶解到流体相中作为流体相的组成部分。流体相的存在状态 流体既可以存在于矿物颗粒之间被吸附在颗粒边界上，成为不能整体流动的间隙溶液；也可填充在岩石的裂隙之中，成为能够整体流动的裂隙溶液。流体相的来源原岩中保存的流体相。变质作用中的脱水及脱碳酸反应，可提供一定量的流体。与岩浆活动有关的流体相。 此外，在地壳深处，上地幔中的流体相也可进入地壳中在变质过程中发挥作用；在大洋与大陆板块的边缘，部分海水也可伴随俯冲作用进入地壳深处而在变质过程中发

12、挥作用。流体在变质过程中的作用流体相可起溶剂作用，促进原有矿物中组分的溶解，并加快其扩散速度，从而提高重结晶和变质反应的速率。 在一定条件下，还可通过流体将体系内的某些组分带出而将体系外的某些组分带入，引起体系（原岩）化学成分的变化。水化和脱水反应是常见的最重要的变质反应，H2O直接参与这些反应。 一般随温度升高而进行的脱水反应，使矿物中H2O呈（OH）离子或结晶水析出，结果由含（OH）矿物变成不含水的较高温矿物。 而在降温过程中，如果存在饱和水溶液，则会使不含水矿物变得不稳定，转变成含水矿物 水化作用。 这些作用对硅酸盐矿物的晶格类型及元素分配也有很大影响。较低温的含水变质矿物多数为层状或双

13、链状结构，如绿泥石、云母和角闪石类。而较高温的不含水硅酸盐则多为孤立四面体、单链或架状结构。含CO2的流体对碳酸盐化和脱碳酸反应的平衡条件有很大影响。 系统中CO2含量的增大会阻碍碳酸盐转变为硅酸盐的脱碳酸反应。在泥灰质岩石中，CO2和H2O的含量比例对变质矿物组合及其形成温度影响也很大。以水为主的流体相在岩石中处于饱和状态时，可降低岩石中长英质组分的熔融温度。 如在不含水的条件下，长英质低熔组分在温度高达950时才开始重熔，而在饱和水情况下，同样的低熔组分在64020时就可开始重熔。由于流体相的经常存在，因此在中高级变质条件下，常有长英质组分发生不同程度的重熔，形成各种类型的混合岩。4、时间

14、 时间也是影响变质作用的重要因素。时间因素有两方面的涵义，一是指变质作用发生的地质时代，二是指变质作用从发生到终止所经历的时间。研究表明，同一地区在不同地质时期发育的变质作用具有不同的特征。另一方面，在变质温压条件下，如果没有足够的时间，变质作用就难以进行或作用很不明显。 这是因为变质反应往往极其缓慢。所以外界环境要在适宜变质反应的温压条件下保持足够长的时间，反应才得以发生或进行较彻底。换句话说，外界条件改变的速率要小于变质反应的速率，才能发生变质反应。再考虑反应动力学种种因素的影响，我们便可以理解自然界广泛存在的准稳态现象。如有的地区曾经超过300，但并未发生变质反应；更常见的情况是由于退变

15、质反应极度缓慢，才可能使各种高温矿物组合保存至今。变质结构的形成和塑性变形也都是很缓慢的过程，都需要相当长的时间方可完成。三、变质作用的方式三、变质作用的方式 变变质质作作用用的的方方式式主主要要包包括括重重结结晶晶作作用用、变变质质结结晶晶作作用用、变变质质分分异异作作用用、交交代代作作用用以以及及变变形形和和碎碎裂裂等等。这这些些作作用用受受各各种种物物理理化化学学原原理理及及力力学学原原理理的的控控制制，其其产产物物特特征征既既取取决决于于外外部条件（即变质作用因素），又与原岩成分和性状有关。部条件（即变质作用因素），又与原岩成分和性状有关。1、重结晶作用（recrystallizati

16、on）q重重结结晶晶作作用用是是指指在在变变质质作作用用条条件件下下，原原岩岩中中矿矿物物颗颗粒粒的的重重新新组组合合（只只涉涉及及同同种种矿矿物物的的溶溶解解、组组分分迁迁移移和和再再次次沉沉淀淀结结晶晶），只只有有矿矿物物颗颗粒粒形形状状和和大大小小的的变变化化，而而不不形形成成新新的的矿矿物物相相。重重结结晶晶前前后后，岩岩石石总总化化学学成成分分（除（除H H2 2O O、COCO2 2等挥发分外）保持不变。等挥发分外）保持不变。重结晶作用主要和矿物颗粒的表面能密切相关重结晶作用主要和矿物颗粒的表面能密切相关。 同同种种矿矿物物粒粒度度愈愈小小者者其其表表面面能能愈愈高高，所所以以在在

17、相相同同的的温温压压条条件件下下，较较小小的的颗颗粒粒稳稳定定性性较较差差，易易于于被被溶溶解解，相相应应组组分分经经迁迁移移后后在在原原来来较较大大的的颗颗粒粒表表面面继继续续生生长长，使使其其粒粒度度加加粗粗。通通过过这这一一过过程程，原原来来粒粒度度很很细细或或粗粗细细不均的岩石就会变成粒度较粗、较均匀的岩石。不均的岩石就会变成粒度较粗、较均匀的岩石。重结晶作用的速度和强度受原岩成分和结构的控制。 组分较简单的岩石比组分较复杂的岩石易于重结晶。 粒度较细的岩石比粒度较粗的岩石易于重结晶。影响重结晶作用的外部因素主要是流体相和温度。 以H2O、CO2为主的流体相对重结晶作用的关系最大。 温

18、度升高会大大增加重结晶的速度。 应力的增大一般也有利于重结晶作用的进行。灰岩灰岩大理岩大理岩大理岩大理岩重重结结晶晶2、 变 质 结 晶 作 用 （ metamorphic crystallization）q在在变变质质作作用用的的温温度度、压压力力范范围围内内，原原岩岩在在基基本本保保持持固固态态的的条条件件下下新新矿矿物物相相的的形形成成过过程程，同同时时必必然然有有相相应应的的原原有有矿矿物物相相趋趋于于消消失失。变变质质结结晶晶前前后后，岩岩石石总总化化学学成成分分（除除H H2 2O O、COCO2 2等等挥挥发发分分外外）保保持持不不变变。由由于于这这种种矿矿物物相相的的变变化化过

19、过程程多多数数情情况况下下涉涉及及岩岩石石中中各各种种组组分分的的重重新新组合，所以也称重组合作用。组合，所以也称重组合作用。变质结晶作用与重结晶作用有何不同？ 变质岩中新矿物相的形成可有多种途径，但都可归结为变质反应。如红柱石、蓝晶石、夕线石间的同质多相转变，而更普遍的是通过几种矿物所含组分之间的化学反应形成新矿物相。有些反应不涉及H2O、CO2等流体相，如OpxPl CpxGtQ；多数反应常有流体相直接参与，如MsQ SillKfsH2O；CaCO3SiO2 CaSiO3CO2。变变质质结结晶晶泥岩泥岩红柱石板岩红柱石板岩白云母片岩白云母片岩3、 变 质 分 异 作 用 （ metamor

20、phic differentiation）q变变质质分分异异作作用用是是在在变变质质作作用用的的温温、压压条条件件下下，成成分分均均匀匀的的原原岩岩中中某某些些矿矿物物组组分分经经扩扩散散作作用用而而不不均均匀匀聚聚集集的的过过程程。它它以以组组分分在在空空间间上上有有一一定定范范围围的的迁迁移移而而不不同同于于一一般般的的重重结结晶晶作作用用，又又以以没没有有组组分分从从系系统统中中带带出出或或从从系统外带入而不同于交代作用。系统外带入而不同于交代作用。 常见如角闪质岩石中以角闪石为主的暗色矿物和浅色长常见如角闪质岩石中以角闪石为主的暗色矿物和浅色长英质矿物成英质矿物成条带状或团块状不均匀聚

21、集的现象条带状或团块状不均匀聚集的现象，绿片岩中出，绿片岩中出现形态不规则的钠长石绿帘石石英脉等等。现形态不规则的钠长石绿帘石石英脉等等。4、交代作用（metasomatism）q在在变变质质作作用用条条件件下下，由由变变质质原原岩岩以以外外的的物物质质的的带带入入和和原原岩岩物物质质的的带带出出而而造造成成的的一一种种矿矿物物被被另另外外一一种种化化学学成成分与其不同的矿物所分与其不同的矿物所置换置换的过程。的过程。 交代作用的特征是：交代作用是一种机理复杂的成岩成矿作用过程。在自然界分布很广，可在多种地质环境中出现，并与不同的地质作用相联系。 交代作用过程中岩石总的化学成分要发生不同程度的

22、改变。交代作用过程中，岩石中原有矿物的分解消失与新矿物的形成和生长基本同时进行，是一种物质逐渐置换的过程。交代作用过程中，岩石基本保持固态（刚性或塑性），但少量流体相的存在是十分必要的。在干的环境中，交代作用很难大规模进行。交代作用过程，岩石总体积基本不变，即交代反应的过程既遵守质量守恒的规律，又必须体积守恒。但有些情况下，交代过程中系统的体积并非完全不变。辉石的交代残留辉石的交代残留辉石的交代残留辉石的交代残留5、变形和碎裂作用（deformation and cataclasis）q各种岩石受应力超过弹性限度时，就会出现破碎或塑性变形现象。变形和碎裂是变质过程中的一种重要作用。它们的发育程

23、度和特点与许多因素有关，如岩石的物理性质、所处的深度（温度、静压力条件）以及所受应力的作用方式和强度等。 变形有脆性变形和塑性变形。从地质上讲，塑性变形是指地质体在没有总体破裂情况下所发生的一种形状改变；而脆性变形则是有破裂发生的一种变形，这种破裂可以有、也可没有明显的位移。这两种变形的区别取决于观察尺度。 变形还包括在应力作用下有方向性的重结晶作用。这种情况也会使矿物结晶的方位和形态发生变化而形成矿物外形及内部结构的优选方位。 在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。而在地下高温高压条件下，特别是当应变速率低时，岩

24、石显示塑性行为，永久变形主要由塑性流动产生，导致矿物畸变和褶皱而没有破裂。但但脆脆性性与与塑塑性性之之间间并并没没有有绝绝对对的的界界线线，二二者者是是过过渡渡的的。较高温压条件下塑性流动导致的永久变形主要有晶内塑性变形和晶界塑性变形两种机制。 晶内塑性变形包括直线滑移、双晶滑移和单个晶体的扭折，它们与晶体位错相联合。晶界塑性变形包括颗粒边界的滑移和扩散流动。通过粒间流体相的扩散流动称为压溶。发育位错的晶体储集了变形施加的应变能，所以不稳定而力图通过重结晶来消除应变能并恢复到稳定的无应变状态。这种伴随变形发生的重结晶称为动态重结晶，包括恢复和重结晶两个阶段。碎基碎基碎斑碎斑（一）根据变质作用的

25、规模划分1. 局部变质作用局部变质作用 局部变质作用分布局限（其体积一般小于100km3），分布在一个具体的地质构造中，往往一个变质因素起主导作用。在局部变质作用发生的地区可清楚地观察到变质岩与未变质岩石的逐渐过渡。具体分为4类：四、变质作用的类型四、变质作用的类型 （1）接接触触热热变变质质作作用用 指发生于侵入体周围的接触带上，由岩浆侵入带来的热使围岩发生的变质作用，也称热变质作用。其主要控制因素是温度，变质作用的方式主要是重结晶和变质反应。这类变质作用一般深度不大，围限压力不高，约为23108Pa以下。典型的接触热变质岩称为角岩。 （2）动动力力变变质质作作用用 指断层带或其它强烈错动（

26、剪切作用）带上，由于构造应力的作用，岩石通过碎裂、变形或重结晶等方式，发生结构、构造上的改造，有时有矿物成分上的转换。其特点是低温、高应变速率。除高级动力变质外，一般变质温度相当于绿片岩相。典型岩石如糜棱岩。 （3）气气液液变变质质作作用用 指在化学活动性流体的参与下，岩石中某些活动性组份之间发生的一种交代作用，也称气成水热变质作用。常发生于一些热液矿床或矿脉周围以及侵入体与围岩的接触带上，前者称围岩蚀变，后者称接触交代变质作用。除流体外，温度、组分的化学势是主要的控制因素，交代作用和变质反应是其主要的变质方式。 （4）冲冲击击变变质质作作用用 指陨石撞击地表引起的一种局部的、短时间的、压力巨

27、大的变质作用。是陨石冲击时产生的动能瞬时转化为热能使岩石变质。高压、高温条件石英高压变体：柯石英和斯石英；长石、石英熔融形成玻璃等。典型岩石为陨击角砾岩，是一种基质呈似熔岩外貌的角砾岩。2.区域变质作用区域变质作用l指岩石圈大规模范围内发生的多种因素综合起作用的复杂的变质作用。多与构造运动相伴发生，常见于前寒武纪结晶基底及造山带中。主要变质因素有温度、压力（包括围限压力和应力）和流体。一般发生于地壳深部，并且常伴随有混合岩化、大规模的构造变形及岩浆活动。l按照区域变质的环境可分出以下类型： （1）造造山山变变质质作作用用 是大规模分布于前寒武纪结晶基底和显生宙造山带的变质作用，与造山作用有密切

28、的成因联系。面积数百至数千平方公里。在前寒武纪结晶基底呈面状分布，在显生宙造山带呈带状分布。温度、压力、偏应力都是其重要的变质因素，主要变质机制为重结晶、变质结晶和变形，形成的岩石常具有面理和线理，因而又称区域动热变质作用。 造山变质作用的P/T范围很宽，可分为高P/T、中P/T和低P/T区域变质类型。P/T与构造环境密切相关，高P/T型见于俯冲带和碰撞带，中低P/T型见于岛弧、大陆拉张带、大陆碰撞带和前寒武纪结晶基底。 （2）洋洋底底变变质质作作用用 是指洋中脊附近的洋壳岩石在上升热流和热卤水作用下发生的大规模变质作用。温度和流体中活动组分化学位（或浓度）是主要的变质因素。P/T很低。变质作

29、用机制是变质结晶作用和交代作用，形成的岩石通常不显片理、线理。洋底变质作用不仅使岩石矿物成分、结构构造发生变化，也可导致岩石化学成分发生变化，因而是区域规模的异化学变质作用。 （3）埋埋藏藏变变质质作作用用 岩层由于上覆沉积物的深埋而处于地下较深处，由负荷压力和地热增温引起的一种大规模、很低级变质作用。常出现于造山变质和洋底变质的很低级部分，或独立出现于强烈坳陷的沉积盆地底部，P/T变化范围很大。其特点是变质温度低，重结晶和变质反应不彻底，多形成很低级至低级变质岩石，可看作是成岩作用与变质作用的过渡类型。 （4）混混合合岩岩化化作作用用 地壳深部高级变质岩发育区，由于温度、压力的增高及流体的参

30、与，一些变质岩能熔融产生相当数量的花岗质熔体（深熔作用）。当熔融程度很高时可产生花岗质岩浆，冷凝后便形成典型的花岗岩；如果熔融程度较低，则出现部分属花岗岩质、部分属原变质岩的混合岩石，称为混合岩。从变质岩经深熔而形成混合岩的过程称为混合岩化。亦称超变质作用。（二）按变质作用过程中温度变化划分 1.前前进进变变质质作作用用 指增温引起的变质作用，特征是稳定的高温矿物组合代替低温矿物组合。 2.退退变变质质作作用用 指低级变质叠加于原有的高级变质之上的变质作用。是低温矿物组合取代较高温矿物组合的过程。常发生于强烈的变形带上。 3.复复变变质质作作用用 指多期不同温压条件的变质事件的叠加。既可是变质

31、作用温度一次比一次高，亦可反之。退变质可看作复变质的一个特例。有人称为重变质、叠加变质或多期变质。（三）区域变质作用按压力类型可划分 1.高压型 地温梯度10/km左右，也称蓝闪石硬玉型； 2.中压型 地温梯度20/km左右，也称蓝晶石夕线石型； 3.低压型 地温梯度30/km，也称红柱石夕线石型。 变质作用的压力类型与大地构造环境密切相关，不同压力类型会出现不同的压力指示矿物（组合）。 五、变质岩的物质成分（一）变质岩的化学成分变质岩的化学成分取决于原岩成分和变质作用的特点。 总总体体来来说说，变变质质岩岩的的化化学学成成分分主主要要仍仍由由SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO

32、、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5、H2O及及CO2等等氧氧化化物物组组成成。但但是是，与与岩岩浆浆岩岩、沉沉积积岩岩相相比比，这这些些氧氧化化物物的的变变化化范范围围很很大大，与与它它们们在在岩岩浆浆岩和沉积岩中变化的总范围相当。岩和沉积岩中变化的总范围相当。原岩的化学成分在变质作用过程中是否发生变化，取决于变质作用的特点。据据此此，可可把把变变质质作作用用划划分分为为两两类：类：等等化化学学变变质质作作用用：变变质质作作用用过过程程中中不不伴伴随随交交代代作作用用，原原岩岩组组分分中中除除H2O、CO2外外，其其它它组组分分基基本本保保持持不不变变的的变变质质作作用用。可

33、可视视其其为为封封闭闭系系统统，根根据据相相平平衡衡理理论论探探讨讨其成因。其成因。异异化化学学变变质质作作用用：伴伴有有交交代代作作用用，在在变变质质作作用用过过程程中中有有元元素素的的带带出出带带入入，原原岩岩组组分分中中除除H2O、CO2外外，其其它它组分也有明显变化的变质作用。过程中系统是开放的。组分也有明显变化的变质作用。过程中系统是开放的。q在等化学变质情况下，变质岩的化学成分（除H2O、CO2外）取决于原岩的化学成分。 可根据变质岩的化学成分恢复原岩类型和划分对比变质地层。正变质岩与副变质岩在化学成分上有下列差别：uSiO2：正正变变质质岩岩为为3480%，副副变变质质岩岩为为0

34、95%，变变化范围很大；化范围很大；vAl2O3：正正变变质质岩岩不不超超过过20%，副副变变质质岩岩可可高高达达40%以以上；上；wFe2O3+FeO：正正变变质质岩岩一一般般15%，副副变变质质岩岩可可30%，形成富铁质岩石；，形成富铁质岩石；xMnO：正正变变质质岩岩2%，副副变变质质岩岩可可20%（富富锰锰质质岩岩石）；石）；yCaO：正正变变质质岩岩不不超超过过23%，富富钙钙的的副副变变质质岩岩可可50%；zK2O/Na2O：正正变变质质岩岩中中常常1，副副变变质质岩岩中中常常1，可可达达23；P2O5：正正变变质质岩岩中中很很少少超超过过3%，副副变变质质岩岩中中可可10%，甚至

35、达，甚至达40%（磷灰岩）。（磷灰岩）。q在异化学变质情况下，变质岩的化学成分既取决于原岩的化学成分，又受控于交代作用的类型和强度。 用岩石化学方法研究交代变质岩的化学成分特点，可推断其原岩成分特点，了解交代过程中元素带出带入的情况，查明交代作用的特点和强度。l变变质质作作用用过过程程中中，原原岩岩的的矿矿物物成成分分、结结构构构构造造都都要要发发生生改改变变，有有的的甚甚至至变变得得面面目目全全非非。然然而而 ，一一般般变变质质作作用用基基本本不不改改变变原原岩岩的的主主要要化化学学成成分分，即即使使是是异异化化学学变变质质，也也或或多多或或少少可可追追索索出出原原岩岩化化学学成成分分变变异

36、异的的某某些些特特点点。因因此此，变变质质岩岩的的化化学学成成分分是是恢恢复复原原岩岩和和划划分分、对对比变质地层的重要标志之一。比变质地层的重要标志之一。岩石的成分也是变质岩分类的基础。 对对于于一一般般的的变变质质岩岩，多多数数学学者者都都很很重重视视等等化化学系列学系列和和等物理系列等物理系列的划分。的划分。等等化化学学系系列列：原原始始化化学学成成分分相相同同的的所所有有岩岩石石，其其矿矿物物组合的不同是由变质作用的类型和强度决定的。组合的不同是由变质作用的类型和强度决定的。等等物物理理系系列列：同同一一变变质质条条件件下下形形成成的的所所有有岩岩石石，其其矿矿物组合的不同是由原岩化学

37、成分决定的。物组合的不同是由原岩化学成分决定的。泥泥质质变变质质岩岩：化化学学成成分分特特点点是是Al2O3、K2O含含量量高高。原原岩岩可可能能相相当与泥质岩及部分中性岩浆岩和火山碎屑岩。当与泥质岩及部分中性岩浆岩和火山碎屑岩。 长长英英质质变变质质岩岩： SiO2含含量量高高，FeO、MgO含含量量低低。其其矿矿物物成成分分以以石石英英、长长石石为为主主。原原岩岩包包括括砂砂岩岩（长长石石砂砂岩岩、长长石石石石英英砂砂岩）、酸性凝灰岩和中酸性岩浆岩。岩）、酸性凝灰岩和中酸性岩浆岩。 钙钙质质变变质质岩岩：CaO含含量量高高，可可含含一一定定量量的的MgO、FeO、Al2O3、SiO2，变变

38、化化范范围围大大。源源自自灰灰岩岩和和白白云云岩岩（可可含含石石英英、粘粘土土矿矿物等杂质）等钙质沉积物。物等杂质）等钙质沉积物。 特纳（特纳（1955）把常见的变质岩归纳为五种等化学系列：）把常见的变质岩归纳为五种等化学系列： 基基性性变变质质岩岩： MgO、FeO、CaO含含量量高高，含含一一定定量量的的Al2O3。由由基基性性岩岩浆浆岩岩、凝凝灰灰岩岩及及含含较较多多的的Ca、Al、Fe、Mg的的不不纯纯泥泥灰灰质质沉沉积积岩岩变变质质而而成成。主主要要原原岩岩为为基基性性火火成成岩岩和和化化学学成成分分上上与与之之相相当当的的杂杂砂砂岩岩和铁质白云质泥灰岩。和铁质白云质泥灰岩。 矿矿物

39、物成成分分特特点点是是富富含含斜斜长长石石、绿绿帘帘石石、绿绿泥泥石石、单单斜斜辉辉石石、单单斜斜闪闪石石（透透闪闪石石、阳阳起起石石、普普通通角角闪闪石石）、斜斜方方辉辉石石、铁铁铝铝镁镁铝铝榴榴石石及及黑黑云云母母等等铁铁镁镁钙钙的的硅硅酸酸盐盐、铝铝硅硅酸酸盐盐矿矿物物，可可含含一一定定量量的的石英。石英。镁镁质质变变质质岩岩：富富MgO、FeO，贫贫CaO、Al2O3和和SiO2。源源自自超超基基性性岩岩浆浆岩岩和和富富含含Mg、Fe的的沉沉积积岩岩。原原岩岩类类型型是是橄橄榄榄岩岩、纯纯橄橄岩岩、辉辉石石岩等超镁铁质岩石及化学成分与之相当的沉积岩。岩等超镁铁质岩石及化学成分与之相当的

40、沉积岩。 矿矿物物成成分分特特点点是是缺缺少少长长石石、石石英英，富富含含富富镁镁（铁铁）的的矿矿物物（蛇蛇纹纹石石、滑滑石石、水水镁镁石石、菱菱镁镁矿矿、直直闪闪石石、镁镁铁铁闪闪石石、紫紫苏苏辉辉石石、透闪石、阳起石、绿泥石、黑云母、铁铝镁铝榴石等）。透闪石、阳起石、绿泥石、黑云母、铁铝镁铝榴石等）。（二）变质岩的矿物成分1、变质岩矿物成分特征 变变质质岩岩的的矿矿物物成成分分是是其其化化学学成成分分的的直直接接反反映映。它它既既取取决决于于原原岩岩的的成成分分特特点点，也也与与变变质质作作用用的的类类型型和和强强度度有有关关。由由于于变变质质岩岩的的化化学学组组成成变变化化范范围围很很大

41、大，变变质质作作用用的的温温压压变变化化范范围围也也很很宽宽，而而且且在在变变质质作作用用过过程程中中有有应应力力和和流流体体参参与与，这这些些因因素素决决定定了了变变质质岩岩的的矿矿物物成成分与岩浆岩和沉积岩的矿物成分相比更为复杂多样。分与岩浆岩和沉积岩的矿物成分相比更为复杂多样。（1）主要造岩矿物在岩石中的分布 岩浆岩中的主要矿物（长石、石英、云母、角闪石、辉石等）在变质岩中也是主要矿物，但它们在变质岩中的含量变化范围很大。 其其主主要要原原因因是是变变质质岩岩的的化化学学成成分分范范围围较较宽宽、变变质岩矿物生成温度比岩浆岩的低。质岩矿物生成温度比岩浆岩的低。 鳞石英、玄武闪石、霓石及副

42、长石类等高温矿物为岩浆岩所特有，在变质岩中极为罕见。 典型的沉积矿物如粘土矿物、海绿石等为沉积岩所特有，仅在变质较浅时可作为残余矿物在变质岩中出现。 特征变质矿物主要出现在变质岩中。 如如刚刚玉玉（Co）、红红柱柱石石（And）、夕夕线线石石（Sill）、蓝蓝晶晶石石（Ky）、铁铁铝铝榴榴石石（Alm）、十十字字石石（St）、堇堇青青石石（Cord）、白白云云母母（Ms）(泥泥质质变变质质岩岩中中), 钙钙铝铝榴榴石石（Gros）、硅硅灰灰石石（Wo）、符符山山石石（Ves）、透透辉辉石石（Di）（钙钙质质变变质质岩岩类类），角角闪闪石石类类、辉辉石石类类（基基性性变变质质岩岩中中），滑滑石石

43、（Tc）、直直闪闪石石（A）（）（镁质变质岩中）等。镁质变质岩中）等。（2）矿物的化学成分特点（与岩浆岩对比） 变质岩中广泛出现铝的硅酸盐类矿物（Al2SiO5）。如红柱石、蓝晶石等。 变质岩中可出现不含铁的镁硅酸盐（Mg2SiO4）类矿物（如镁橄榄石）和复杂的钙镁铁锰铝的硅酸盐X3Al2（SiO4）类矿物（如石榴子石类），而岩浆岩中一般是铁镁呈类质同象的硅酸盐（Fe,Mg）2SiO4。 变质岩中可出现铁镁铝的铝硅酸盐类矿物如堇青石、十字石，夕线石等，岩浆岩中只出现钾钠钙的铝硅酸盐类矿物如各种长石。 钙的硅酸盐如硅灰石（CaSiO3），为变质岩所特有。 变质岩中含（OH）的矿物比岩浆岩中多。

44、变质岩中碳酸盐类矿物分布广泛。（3）矿物的内部结构和其它特点 变质岩中层状、链状结构的矿物（绿泥石、云母、角闪石、辉石等）较多，常发育有较多的鳞片状、纤维状、针状、柱状矿物，且这些矿物的平均延展性（长宽之比）比岩浆岩中同类矿物的平均延展性大。 如如黑黑云云母母在在岩岩浆浆岩岩中中的的延延展展性性一一般般的的1.5左左右右，而在变质岩中可达而在变质岩中可达710。 变质岩中常发育有分子排列极紧密的矿物，这种矿物分子体积较小、比重较大，如石榴子石。 变质岩中同质多象（多形）矿物发育，如红柱石、蓝晶石、夕线石。 斜长石的环带结构在变质岩中较为少见。 变质岩中矿物的变形现象发育。（4）变质岩矿物的成因

45、分类不稳定矿物（残余矿物）指指对对于于某某一一变变质质作作用用的的PT条条件件来来说说是是不不平平衡衡的的、呈呈准准稳稳定定态态残残存存的的原原岩岩中中早早先先存存在在的的某某些些矿矿物物。是是由由于于变变质质反反应应不不彻彻底底造造成成的的，它它们们与与新新形形成成的的变变质质矿矿物物之之间间常常有有各各种种反反应应或或交交代代结结构存在，呈现明显的置换关系。构存在，呈现明显的置换关系。不不稳稳定定矿矿物物常常见见于于低低级级变变质质岩岩和和退退变变质质岩岩中中，在变质作用历史研究中具有重要的意义。在变质作用历史研究中具有重要的意义。稳定矿物 指指在在某某一一变变质质作作用用条条件件下下由由

46、变变质质结结晶晶和和重重结结晶晶作作用用形形成成的的矿矿物物。它它们们可可以以是是原原先先已已有有但但在在该该条条件件下下仍仍然然稳稳定定平平衡衡的的矿矿物物，也也可可以以是是在在该该条条件件下下由由变变质质反反应应所所产产生生的的新新矿矿物物。稳稳定定矿矿物物对对变变质质作作用用条条件件研研究究有有重重要要的的意意义义。通通常常所所说说的的组组成成某某一一岩岩石石的的矿矿物物共共生生组组合合，当当指指稳稳定定矿矿物物的的共共生生组合组合。 稳定矿物按其稳定的稳定矿物按其稳定的PT范围的宽窄可进一步分为：范围的宽窄可进一步分为：贯通矿物（原生矿物） 指指对对温温压压条条件件变变化化不不敏敏感感

47、，可可在在很很大大PT范范围围内内稳稳定定的的矿矿物物。如如石石英英、方方解解石石等等。这这些些矿矿物一般不具有指示温压条件的意义。物一般不具有指示温压条件的意义。特征矿物（新生矿物） 指指对对温温压压条条件件变变化化敏敏感感、稳稳定定的的PT范范围围较较窄窄的的矿矿物物。特特征征矿矿物物能能够够指指示示变变质质作作用用的的PT条条件件，常常作作为为划划分分等等变变线线的的标标志志，因因而而具具有有重重要要的的岩岩石石学学意意义义。如如Al2SiO5的的三三种种多多形形变变体体，红红柱柱石石指指示示低低压压、蓝蓝晶晶石指示中压较高压、夕线石指示高温（中压）等。石指示中压较高压、夕线石指示高温（

48、中压）等。2、变质岩矿物成分与变质作用温压条件的关系原岩化学成分特征决定着变质过程中可能出现哪些矿物，但具体哪种矿物出现或哪几种矿物同时出现则取决于变质作用的PT条件。 如如硅硅质质石石灰灰岩岩在在压压力力为为105Pa、温温度度高高于于470 时时，才才形形成成硅硅灰灰石石（方方解解石石或或石石英英）；富富铝铝的的沉沉积积岩岩在在不不同同温温度度和和压压力力条条件件下下可可分分别别出出现现红红柱柱石石、蓝蓝晶晶石石、夕线石等。夕线石等。对于特定成分的原岩体系来说，决定变质岩中矿物组合的主要物化因素是温度和压力。 每每一一种种矿矿物物都都有有一一定定的的PT稳稳定定区区间间，但但多多数数情情况

49、况下下，温温度度的的作作用用更更为为重重要要，所所以以变变质质作作用用常常按按温温度度高高低低来来划划分分等等物物理理系系列列，每每一一系系列列包包括括在在特特定定变变质质条条件件下下形形成成的的所所有有变变质质岩岩石石，其其矿矿物物成成分分的的不不同同取取决决于于原原岩岩的的总总化化学学成成分分。反反映映变变质质强强度度的的变变质质级级就就是是以以温温度为主的度为主的等物理系列等物理系列。 很低级变质 低低限限以以基基性性岩岩中中浊浊沸沸石石开开始始出出现现为为标标志志，并并以以此此与与成成岩岩作作用用区区分分，其其温温度度界界限限在在200左左右右或或略略低低。它它与与低低级级变变质质之之

50、间间的的界界限限是是基基性性岩岩中中绿绿纤纤石石或或葡葡萄萄石石和和绿绿泥泥石石反反应应形形成成黝黝帘帘石石和和阳阳起起石石，临临界界温度在温度在350左右或稍高。左右或稍高。 低级变质 温温度度范范围围为为350550左左右右。它它和和中中级级变变质质的的界界限限是是泥泥质质岩岩石石中中十十字字石石的的出出现现或或黑黑云云母母存存在在时时，堇堇青青石石（没没有有铁铁铝铝榴榴石石）的的形形成成。常常见见矿矿物物：绢绢云云母母、绿绿泥泥石石、硬硬绿绿泥泥石石、绿绿帘帘石石、阳阳起起石石、滑滑石石、蛇纹石。蛇纹石。 中级变质 温温度度在在550650左左右右或或稍稍低低。它它和和高高级级变变质质的

51、的界界限限是是泥泥质质岩岩中中白白云云母母和和石石英英反反应应形形成成夕夕线线石石钾钾长长石石组组合合。片片麻麻岩岩的的深深熔熔曲曲线线也也大大致致相相当当于于这这一一界界线线。常常见见矿矿物物：十十字字石石、蓝蓝晶晶石石、普普通通角角闪闪石石、铁铝榴石。铁铝榴石。 高级变质 温温度度高高于于650，上上限限可可达达800左左右右。常见矿物：夕线石、紫苏辉石、正长石。常见矿物：夕线石、紫苏辉石、正长石。上上述述四四个个变变质质等等级级以以低低级级、中中级级和和高高级级变变质质较较常常见见。很很低低级级变变质质只只在在基基性性岩岩中中有有标标志志性性矿矿物物组组合合，易易于于确确定定，而而在在其

52、其它它成成分分的的岩岩石石中中因因无无相相应应的的很很低低温温特特征征矿矿物，故不易与低级变质作用相区分。物，故不易与低级变质作用相区分。必须指出，矿物稳定的温度范围还与压力、原岩体系的化学成分特征以及形成时变质反应的性质有关。 所所以以，某某种种矿矿物物在在不不同同组组合合中中出出现现时时所所反反映映的的温温度度条条件件是是有有差差异异的的。在在推推断断变变质质作作用用的的温温、压压条条件件时时，要要重重视视对对矿矿物物组组合合特特征征的的研研究究。如如绿绿泥泥石石和和绢绢云云母母共共生生时时是是较较典典型型的的低低级级和和极极低低级级矿矿物物，但但绿绿泥泥石石本本身身可可稳稳定定出出现现于

53、于中中级级变变质质岩岩中中并并与与十十字字石石、铁铁铝铝榴榴石石等等共共生，此时其成分较富镁。生，此时其成分较富镁。变质岩的结构：变质岩的结构：指变质岩石中矿物的自形程度、形指变质岩石中矿物的自形程度、形 状、粒度以及晶体之间的相互关系等；状、粒度以及晶体之间的相互关系等；变质岩的构造：变质岩的构造：指组成岩石的矿物或矿物集合体的空指组成岩石的矿物或矿物集合体的空间分布和排列方式等特征。间分布和排列方式等特征。变质岩的结构构造一、变质岩的结构变余结构变晶结构交代结构变形结构（一）变余结构q在变质作用过程中，由于变形和重结晶作用不强烈，原岩的矿物成分和结构特征没有得到彻底改造，使原岩的结构特征部

54、分地被保留下来，形成变余结构，也称残留结构。变余结构的特点：外外貌貌上上具具原原来来沉沉积积岩岩或或岩岩浆浆岩岩的的结结构构特特征征，而而矿矿物物成成分分上上则则表表现现出出一一些些（特特征征）变变质质矿矿物物的的特点，许多情况下也保留了一些原岩矿物的特点特点，许多情况下也保留了一些原岩矿物的特点。 一般规律：各种变余结构较易出现在各种变余结构较易出现在低级变质岩低级变质岩中，中，通常是原岩组分的化学活动性越小，粒度越粗大时，原通常是原岩组分的化学活动性越小，粒度越粗大时，原岩的结构就越容易被保存下来岩的结构就越容易被保存下来。在。在中高级变质岩中高级变质岩中，原中，原岩结构一般都遭到较为彻底

55、的改造，但岩结构一般都遭到较为彻底的改造，但有时仍可找到变有时仍可找到变余结构余结构。这是由于。这是由于变质作用的复杂性和变质条件的不均变质作用的复杂性和变质条件的不均一性一性，使局部的原岩结构特征被保存下来。，使局部的原岩结构特征被保存下来。1. 变质沉积岩中的变余结构变质碎屑岩类： 变余砾状结构 变余砂质结构 变余粉砂质结构变质泥质岩类： 变余泥质结构。2. 变质岩浆岩中的变余结构 变余花岗结构 变余斑状结构 变余辉绿结构 变余交织结构3. 变质火山碎屑岩中的变余结构 变余火山碎屑结构（二）变晶结构1. 变晶结构的一般特点 变晶结构是重结晶和变质结晶的产物，它与岩浆岩中的结晶质结构有些相似

56、（全晶质）。然而由由于于变变质质过过程程中中的的重重结结晶晶和和变变质质结结晶晶基基本本上上是是在在固固态态条条件件下下进进行行的的，而而且且在在同同一一次次变变质质作作用用过过程程中中各各种种矿矿物物几几乎乎是同时生长和发育的是同时生长和发育的，因此它们又有许多不同之处：u同一世代的变晶矿物没有明显的结晶顺序。晶体自形程度的差别取决于结晶势，不象岩浆岩中那样矿物的自形程度随结晶顺序依次变化。而且一般变质矿物颗粒排列紧密，彼此镶嵌或相互包裹。v变斑晶的形成一般与基质矿物同时或稍晚。所以变斑晶中常含有大量的基质矿物包裹体，与岩浆岩中斑晶形成较早的情况相反。w除变斑晶外，其他变晶矿物的自形程度都较

57、差。多为他形或半自形，全自形晶少见。x柱状、片状及放射状矿物比较发育，柱状、片状矿物的延展性比岩浆岩中的大，且多为定向排列。浅色矿物多具优选方位，发育波状消光、双晶弯曲等变形现象，这与变质作用中或变质之后应力的作用有关。 2. 变晶系 变晶结构中矿物自形程度的不同，取决于矿物在固态条件下的结晶势。结晶势是指矿物形成自形晶的潜在趋势，Eskola称之为“成面能” 。“成面能”是一种物理性质，随不同矿物而有变化。贝克（F. Becke）曾经提出区域变质岩中的矿物可以按照其在固态生长条件下结晶成完好晶面的能力排列出经验性的顺序，称为变晶系。泥质和长英质变质岩石的变晶系为(自形他形)：榍石、金红石、赤

58、铁矿、钛铁矿、磁铁矿、石榴子石、电气石、十字石、蓝晶石、夕线石、硬绿泥石、钠长石、白云母、黑云母、绿泥石、石英、堇青石、正长石、微斜长石。3. 变晶结构的类型 变晶结构的基本要素是：变变质质矿矿物物的的自自形形程程度度、粒粒度度大大小小（相相对对大大小小、绝绝对对大大小小）、晶晶习习和和形形状状以以及及颗颗粒粒间间的的相相互互关关系系。按照这些结构要素可划分出若干不同的变晶结构类型。 （1）按变晶的自形程度划分全自形变晶结构半自形变晶结构他形变晶结构 （2）按变晶矿物的粒度绝对大小划分按变晶粒度的绝对大小可分为： 粗粒变晶结构粗粒变晶结构 粒度2mm 中粒变晶结构中粒变晶结构 粒度21mm 细

59、粒变晶结构细粒变晶结构 粒度1 0.1 mm 微粒变晶结构微粒变晶结构 粒度0.1mm 这种粒度等级的划分只有当组成岩石的矿物的粒度相差不多（同处于某一粒级范围）时才有意义。根据变晶粒度的相对大小可分为：等粒变晶结构 主要变质矿物的粒度大致相近。石英岩、大理岩、变粒岩中常具此种结构。接触变质岩的“角岩结构”也属此类。不等粒变晶结构 主要变质矿物的粒度不等，但粒度变化基本上是连续的。斑状变晶结构 主要变质矿物粒度不等，且变化不连续，在大量较细粒矿物集合体（基质）中分布有粒度特别粗大的斑状晶体（变斑晶），基质和变斑晶粒度相差悬殊。在斑状变晶结构中，基质可以是各种结构，变斑晶中也可发育其他结构类型。

60、 （3）按矿物的结晶习性和形态划分 根据岩石中主要矿物的形态可将变晶结构划分为三种基本类型三种基本类型。鳞片变晶结构纤状变晶结构粒状变晶结构 也称花岗变晶结构。 （4）按矿物颗粒间的包裹关系划分包含变晶结构（亦称变嵌晶结构） 特点是变斑晶内常含有大量的基质矿物包裹体。这种变斑晶称主晶或寄主晶，其中的细小矿物包裹体通称客晶。包含嵌晶变晶结构 包体矿物大小不等，不规则镶嵌在变斑晶中。筛状变晶结构 变斑晶中包体矿物含量很多，看上去似有许多筛孔一样，故称筛状变晶结构。残缕结构 变斑晶中的矿物包裹体呈定向排列。这种排列可能代表了先于变斑晶存在的片理或原岩层理，具有重要的鉴定意义。旋转结构 变斑晶内的包裹

61、物作S型或其他旋转式排列，称旋转结构（或雪球结构）。旋转结构指示变嵌晶生长时发生同构造旋转，可用来判断剪切指向。（三）交代结构 指岩石中原有矿物或矿物集合体被新的矿物或矿指岩石中原有矿物或矿物集合体被新的矿物或矿物集合体所取代的现象。是交代作用形成的，在交代物集合体所取代的现象。是交代作用形成的，在交代过程中有物质成分的交换和结构的改组过程中有物质成分的交换和结构的改组。一般特点：矿物颗粒的形态复杂多样，边缘多为港湾状等不规则形状；矿物粒度变化大；同种矿物的不同颗粒，甚至同一颗粒的不同部分，其成分、光性等特征变化明显，且这种变化多是渐变的； 边缘交代结构 可细分为交交代代蚕蚕食食结结构构、交交

62、代代残留结构和交代净边结构残留结构和交代净边结构等。 核心交代结构 包括交交代代穿穿孔孔结结构构和和穿穿心心交代环状结构交代环状结构等。 透入交代结构 沿原有矿物中的裂隙、条纹等薄弱处进行交代作用形成。这种结构往往受薄弱带的形态所控制。常见有网网环环状状结结构构、交交代代条条纹纹、交交代代蠕蠕英英结结构构等。 整体交代结构 一矿物被另一矿物完全取代。如交交代假象结构代假象结构。 （四）变形结构（动力变质结构）1. 1. 碎裂结构 由脆性变形形成。主要表现为矿物的压碎和裂开。因压碎和裂开的强度不同，矿物常可分为大小两群碎碎斑斑和和碎碎基基。碎斑以不规则的破碎边缘、较多的裂隙、矿物波状消光及边缘颗

63、粒化为特征。碎基粒度很小，甚至可是超显微的矿物粉末。碎粒较为均匀时称碎碎裂结构裂结构；由碎斑和碎基构成时称碎斑结构碎斑结构。2. 糜棱结构 是岩石在塑性状态下以显微破裂、蠕变、颗粒边界滑动、重结晶等作用形成的一种具糜棱叶理的定向结构。主要特点是：受应变的碎斑分布于细粒至隐晶质基质中，基质含量50%90%，有明显的韧韧性性流流动动迹象；碎斑颗粒具显微破裂、圆化现象。矿物晶内塑性变形现象很普遍，如波状消光、亚颗粒化、扭折、机械双晶、变形纹等。3. 玻璃质碎屑结构 碎斑是破碎的原岩岩石或矿物碎屑，有时可见到熔蚀现象，基质为玻璃质。是高应变速率下强烈变形伴随的部分熔融的产物。（一）变余构造（残留构造）

64、 常见的有变余层理构造，变余杏仁构造、变余枕状构造、变余流纹构造等。（二）变成构造 指变质作用过程中由重结晶和变质结晶作用形成的构造。常见类型有：二、变质岩的构造1. 定向构造 （1）板状构造 变质泥岩等柔性岩石受压力作用形成的一种构造。特点是岩石呈现一种相互平行的破裂面(劈理面)，如同板状，破裂面上有时有微晶绢云母、绿泥石等矿物，但岩石基本没有重结晶，新生矿物很少。 （2）千千枚枚状状构构造造 是一种低级定向构造。微片理面上因绢云母、绿泥石密集排列而有强烈的丝绢光泽。岩石重结晶程度高于板岩，矿物肉眼难辨，镜下见较多新生矿物如绢云母、绿泥石、微粒石英等密集定向排列，也常呈微褶皱状。 （3）片片

65、状状构构造造 岩石中含较多的片柱状矿物，这些矿物连续定向排列成面状，称片理。片理可较平直、也可成波状弯曲甚至强烈揉皱。 （4）片片麻麻状状构构造造 岩石主要由粒状浅色矿物组成，少量片状及柱状暗色矿物断续定向排列。或者这些柱状及片状矿物集结成宽度和长度都不大的薄透镜体断续定向排列。 （5）条带状构造）条带状构造 是由不同成分、不同结构的浅色与暗色“层”或透镜体互层状分布构成的面状构造。2.无定向构造 （1）斑点状构造 为接触变质初期形成的斑点板岩所特有。特点是岩石中分布一些形状不一、 大小不等的斑点，肉眼很难辨认出其矿物成分；显微镜下观察，斑点由碳质、铁质物或红柱石、堇青石、云母等的雏晶集合体组

66、成。 2.无定向构造 （2）块状构造 岩石中矿物成分和结构都很均匀，不显示定向排列。 （3）角砾状构造 以含大的棱角状岩石碎块为特征，见于动力变质岩和混合岩中。（三）混合岩的构造 1.条带状构造 基体与脉体呈条带状相间分布。 2.眼球状构造 长英质呈眼球状团块断续分布于基体中。 3.网脉状构造 长英质脉体不规则地穿切基体，呈细脉状、分枝状、网状分布。脉体数量较少，宽窄不定，有时尖灭。 4.角砾状构造 基体被脉体分割包围，呈角砾状。 5.肠状构造 脉体呈肠状褶曲分布于基体之中。 6.片麻状构造 基体与脉体界限基本不清，基体中的暗色矿物断续定向排列。 7.云染状构造 也称阴影状构造、星云状构造。基体与脉体界线完全不清，有时隐约可见被交代的基体的残留轮廓，呈斑杂状或阴影状分布。 变质岩的成因分类根据变质作用的类型，通常将变质岩分为五大类： 动力变质岩类 热接触变质岩类 区域变质岩类 混合岩类 交代变质岩类