第三篇变质岩.doc
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1、word第三篇 变 质 岩第一章 总 论1.1 变质作用和变质岩的根本概念1.1.1变质作用和变质岩由地球力作用下引起的物理、化学条件的改变,从而使地壳中已经形成的岩石在根本保持固态状态下,原岩组分、矿物组合、结构、构造等方面发生转化的作用,称为变质作用。由变质作用所形成的岩石称为变质岩。根据原来岩石种类的不同,变质岩可分为两大类:原岩为岩浆岩经过变质作用后形成的变质岩称为正变质岩。原岩为沉积岩经过变质作用后形成的变质岩称为副变质岩。1.1.2变质作用的制约因素1温度:例如高岭石在热力作用下,形成红柱石和石英的矿物组合。2压力3化学活动性的流体1.1.3变质作用的类型1热接触变质作用:由岩浆体
2、散发的热量,使接触带围岩发生变化的一种变质作用。2动力变质作用:在构造运动产生的定向压力作用下,岩石所发生的变质作用。3气液变质作用:具有化学活动性的气态或液态溶液,对岩石进展交代而使岩石发生变质的作用。4区域变质作用:指大面积分布的,作用因素复杂的一种变质作用。又分为:埋藏区域变质作用、区域动热变质作用。5混合岩化作用:在区域变质作用的根底上地壳部热流继续升高,便产生深部热液和局部重熔熔浆的渗透、交代、贯入与变质岩中,形成混合岩的作用。1.1.4变质作用的方式1重结晶作用:指原岩中的矿物成分发生溶解、组分迁移、再沉淀结晶,致使形状、大小变化,而无新矿物相形成的作用。2变质结晶作用:指变质作用
3、过程中,原岩中的化学成分重新结合而形成新矿物的作用。3交代作用:在变质作用过程中,由于流体相运移,发生物质组分的带入、带出,引起组分的复杂置换的作用。4变质分异作用:指成分、结构构造均匀的原岩,经过变质作用致使矿物成分、结构构造不均匀的各种作用。5变形和碎裂作用:指在应力作用下,由于应力超过了弹性限度,矿物和岩石就会出现塑性变形;而当超过弹性限度时,如此发生碎裂,此外还伴有应力下的重结晶,从而改变原岩的岩性。1.2 变质岩的物质成分1.2.1变质岩的化学成分变质岩的主要造岩氧化物仍是Si、Al、Fe、Mn、Mg、Ca、Na、K的氧化物 ,水,二氧化碳与Tio2、P2o5等。但不同的变质岩中其含
4、量变化很大。五个等化学系列:石英长石岩类、泥质岩类、碳酸盐类、基性岩类、镁质岩等。1.2.2变质岩的矿物成分 变质岩的矿物成分较之岩浆岩和沉积岩更为复杂多样:1) 红柱石、蓝晶石、矽线石、十字石、阳起石、透闪石、滑石、叶腊石、蛇纹石、硬绿泥石、方柱石、硅灰石、符山石等,主要在变质岩中分布。2) 变质岩中广泛发育纤维状、鳞片状、长柱状、针状的矿物,而且常见它们作有规律地定向排列,如阳起石、透闪石、云母、蛇纹石、矽线石等。3) 变质岩中含OH的矿物与岩浆岩相比更为发育。4) 变质岩中常发育有分子体积小、相对密度大的矿物,如石榴石等。按其成因分为:新生矿物、原生矿物、剩余矿物等。1.2.3变质岩矿物
5、共生组合的规律 指的是变质岩中同时形成的彼此平衡共存的一组矿物。造岩矿物在变质岩、岩浆岩、沉积岩中主要分布情况岩石类型矿物种类主要在沉积岩中出现的矿物变质岩、沉积岩中都可出现的矿物主要在变质岩中出现的矿物岩浆岩、变质岩中都可出现的矿物主要在岩浆岩中出现的矿物二氧化硅蛋白石、玉髓石英石英鳞石英富铝矿物水铝矿水铝石刚玉尖晶石富含铝的硅酸盐粘土矿物高岭石、地开石红柱石、蓝晶石、夕线石、叶蜡石、十字石、硬绿泥石、硬玉碱质或钙质铝硅酸盐粘土矿物斜长石、钾长石浊沸石、方柱石、钠云母、绢云母钾长石、白云母、霞石歪长石、白榴石、方钠石、黝方石、蓝方石钙铝质硅酸盐帘石类、葡萄石、硬柱石、绿纤石、钙铝榴石、符山石
6、含铝的铁镁质硅酸盐好铁镁质铝硅酸盐铁铝榴石、绿泥石、含铝的阳起石、蓝闪石铁铝榴石、堇青石、黑云母、金云母、普通角闪石、碱性角闪石铁镁质的硅酸盐滑石、蛇纹石、直闪石、硅镁石镁铁闪石、斜方辉石、霓石、橄榄石钙镁质好钙质硅酸盐透闪石、阳起石、镁橄榄石、钙铁辉石、镁蔷薇石、硅灰石、灰硅钙石、甲型硅灰石透辉石、普通辉石、黄长石、榍石碳酸盐碳酸盐矿物碳酸盐矿物炭质有机炭质石墨其他硫酸盐和卤化物矿物重晶石、硬石膏、萤石方镁石变质岩的结构、构造指的是变质岩的构成方式。其根本含义与岩浆岩、沉积岩中所论述的是一样的。即变质岩的结构是指岩石组分的形状、大小和相互关系,它着重于矿物个体的性质和特征。变质岩的构造是由岩
7、石组分在空间上的排列和分布所反映的岩石构成方式,着重于矿物集合体的空间分布特征。1.3.1变质岩的结构根据碎裂程度:碎裂结构:1) 碎裂结构:矿物颗粒发生裂隙、裂开并在颗粒的接触处和裂开处被破碎成许多小碎粒,因而矿物颗粒的外形都呈不规如此的棱角状、锯齿状,粒间如此为粒化作用形成的细小碎粒和粉末。但破碎的颗粒间一般位移不大。2) 碎斑结构:当破碎剧烈时,在粉碎了的矿物颗粒中还残留局部较大的矿物颗粒,很像斑晶。3) 糜棱结构:矿物颗粒几乎全部破碎成微粒状,并在应力作用下发生了矿物的韧性流变现象,破碎的微粒呈明显的定向排列,形成明显的定向构造条纹,条带,其中可残留少量稍大的矿物碎片碎斑,常为石英、长
8、石等。当碎粒直径3mm;中粒变晶结构:主要矿物颗粒的平均直径为3-1mm;细粒变晶结构:主要矿物颗粒的平均直径1mm;显微变晶结构:只有在显微镜下才能分辨矿物颗粒,主要矿物颗粒的平均直径0.1mm。2. 按变晶矿物颗粒的形态1粒状变晶结构:变晶矿物呈近于等轴的颗粒。由热接触变质作用形成的显微粒状变晶结构称为角岩结构。根据粒状变晶矿物的形态:镶嵌粒状变晶结构:矿物颗粒具有较平直或弯弧形界面,严密接触。缝合粒状变晶结构:矿物颗粒的外形不规如此,彼此呈锯齿状接触。2鳞片变晶结构:变晶矿物呈两向延长的鳞片状,这些鳞片矿物可以定向排列,也可无定向排列,为云母片岩、绿泥石片岩等片岩类常见的结构。3纤状变晶
9、结构:变晶矿物呈一向延长的长柱状、纤维状,长柱状、纤状矿物可作向心状或束状排列,这时分别成为向心结构、蒿束结构。 1包含变晶结构:较大的变晶矿物中,包裹了一些不定向的细小矿物颗粒。 2筛状变晶结构:包裹了很多小晶粒,致使主晶呈筛网状。 3残缕结构:当较大的变晶矿物中包裹的细小矿物颗粒作平行定向排列,并与变晶基质中的同种矿物断续相连。变余结构:原岩在变质作用过程中,由于重结晶、变质结晶作用不完全,原岩的结构特征被局部残留下来。1) 原岩为岩浆岩的变余结构:如变余斑华岗结构、变余凝灰结构等。2) 原岩为沉积岩的变余结构:如变余砾粉砂状结构、变余泥状结构等。 交代结构:发生交代变质作用时,原岩中的矿
10、物被取代、消失。与此同时形成新生矿物。这些作用既可以置换原有矿物,以保持原岩的结构方式进展,也可以形成新矿物新结构的方式进展。1) 交代蚕食结构:交代矿物以不规如此的外形伸入被交代的矿物中。2) 交代残留结构:当交代进一步开展,在新的交代矿物中残留了零星的孤岛状的被交代矿物。这些零星的残留矿物仍保持同一光性方位。3) 交代假象结构:原来矿物被新生的交代矿物完全取代,但仍保持原来矿物的形态、晶形。4) 交代净边结构:主要发育在斜长石中,在蚀变的绢云母化和泥化斜长石边缘可见洁净的钠长石边。5) 交代穿孔结构:溶液沿原有矿物的解理缝交代形成液滴状的新生矿物。6) 交代蠕虫结构:由交代作用形成的蠕虫结
11、构。当斜长石交代钾长石时,常可见接触处的斜长石中有蠕虫状石英。1.3.2变质岩的构造1.3.2.1变余构造:岩石经过变质后,仍保存原岩的构造特征。变余构造是恢复原岩性质的重要标志。正变质岩:变余气孔构造、变余杏仁构造、变余流纹构造、变余枕状构造、变余斑杂构造等。副变质岩:变余层理构造、变余斜层理构造、变余韵律构造、变余泥裂构造、变余波痕构造等。1.3.2.2变成构造:经变质作用形成的构造。 1斑点状构造:岩石由于某些组分的聚集,构成不同形状和大小的斑点构成。斑点的成分常为炭质、硅质、铁质或红柱石、堇青石等雏晶。斑点可进一步重结晶或变斑晶,在岩石中呈瘤状突起时,就构成了瘤状构造。 2板状构造:岩
12、石在应力作用下产生一组密集平行的破裂面即劈理看,这些劈理就组成了板状构造。 3千枚状构造:岩石中各组分根本已重结晶并呈定向排列。 4片麻状构造:以粒状变晶为主的矿物为主,其间杂以鳞片状、柱状变晶矿物断续呈定向分布而成。 5片状构造:由鳞片状、柱状和局部粒状矿物定向排布成薄的面状。 6条带状构造:由矿物成分、结构或其他特征上不同的局部成条带状相间分布而成。 7块状构造:由矿物成分和结构都成无向的均匀分布所组成的一种构造,是一些岩和石英岩等岩石中常有的构造。1.4 变质岩的分类根据作用类型不同,分为: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。第二章 变质岩各论-常见的变质
13、岩类型2.1.1概述 由动力变质作用形成的变质岩称为动力变质岩。2.1.2动力变质岩的分类和命名1以结构特征作为分类的主要依据。变形性质结构特征岩石类型脆性变形碎裂的具破碎角砾结构构造角砾具碎裂结构或碎斑结构碎基含量50%碎裂角砾岩碎 裂 岩塑性变形米棱的米棱结构,有或无少量碎基重结晶物质的含量%90米棱千枚岩次 显 微 颗 粒 或 玻 璃假玄武岩3) 动力变质岩的命名首先根据结构特征定出根本岩石名称,如构造角砾岩、碎裂岩、米棱岩、千棱岩、米棱千枚岩、米棱片岩和假熔岩等,然后根据原岩或矿物成分等进一步命名。2.1.3主要动力变质岩1构造角砾岩:指由于应力作用原岩破碎成角砾状,并被破碎细屑充填胶
14、结或有局部外来物质胶结的岩石。2) 碎裂岩:具有碎裂结构或碎斑结构的岩石。3米棱岩:具有米棱结构的岩石。4千枚米棱岩:在矿物成分组合和外表上与千枚岩相似,但其成因不同于千枚岩,是由塑性变形作用形成。5假玄武玻璃:是韧性剪切带中形成的极细物质或玻璃构成的致密黑色具有流状构造的岩石,也称假熔岩。2.2 热接触变质岩2.1.1概述 是由热接触变质作用形成。2.2.2热接触变质岩的分类和命名2.2.2.1分类可按原岩化学成分分为五大类,在根据等物理系原理按变质相细分。一定的化学和一定的变质条件下形成具有一定矿物共生组合的热接触变质岩。热接触变质岩的命名一般采用次要矿物+主要矿物+岩石根本名称的方法。1
15、) 具变余结构热接触变质岩分类表原岩成分变质相泥质岩类常英变质岩类碳酸盐岩类基性岩类钙质的镁质的钠长石绿帘石角岩相矿物组合石英-白云母-黑云母绿泥石石英-白云母-黑云母-红柱石石英-白云母-黑云母-钠长石方解石-石英方解石-透闪石-石英方解石-透闪石-绿帘石透闪石-白云母-方解石滑石-白云母-方解石白云母-石英钠长石-绿帘石-阳起石绿泥石-石英-黑云母岩石类型斑点板岩角岩变质角砾岩常英角岩石英岩岩岩角岩角闪石角岩相矿物组合白云母-黑云母-石英-红柱石白云母-黑云母-石英-堇青石白云母-黑云母-微斜长石-石英-斜长石方解石-石英方解石-透辉石-盖铝榴石-符山石方解石-水镁石-镁橄榄石方解石-镁橄
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