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1、变质岩的基本特征 及分类命名,（一）成分特征（化学、矿物） （二）组构特征（结构、构造） （三）变质岩石分类与命名,第二讲,（一） 变质岩化学成分与矿物成分,变质岩基本特征,物质构成级序 地质体、地壳、岩石圈（岩石组合） 岩石（矿物集合体） 矿物（化合物） 化学元素,岩石中的化学元素的组成决定矿物种类， 矿物种类是化学元素特征的宏观表现形式。,斜方辉石（Orthopyroxene） FeSiO3 硬绿泥石（Chloritoid） (Mg,Fe)Al2SiO6(OH)2 钠长石（Albite） NaAlSi3O8,严格对应关系,变质作用基本上是等化学过程，主要元素的种类和含量基本保持不变,变质岩
2、化学成分特征由原岩化学成分决定 （变质岩化学成分=原岩化学成分）,由于原岩类型的多样性，变质岩类的化学成分变化范围较大， 相当于岩浆岩和沉积岩类化学成分范围的总和。,岩石化学成分 = (矿物化学成分)i(含量%)i,沉积岩组成：页岩/其他8:2,火成岩组成：玄武质/花岗质2:1,地壳岩石组成,地壳主要岩石的化学成分和特性,富钙 含镁,富硅,富硅 富铝 低铁镁,富铁镁 较富钙 富铝,低硅 富铝 含铁镁,富镁,主要化学特性,变质岩的主要化学成分类型 Tunner (1955)化学分类 富铝系列 (泥质变质岩类) 硅质系列 (长英质变质岩类) 钙质系列 (碳酸盐变质岩类) 铁镁质系列 (基性变质岩类
3、) 镁质系列 (超基性变质岩类),可以涵盖地壳岩石的化学成分特点，是变质岩原岩化学成分规律总结。,变质岩化学成分特征与矿物成分关系,常见变质矿物的化学成分特征,硬绿泥石 2FeO 2Al2O3 2SiO2 2H2O,十字石 (Fe,Mg)O 2Al2O3 2SiO2 2H2O,红柱石/蓝晶石/硅线石 Al2O3 SiO2,堇青石 2(Mg,Fe)O 2Al2O3 5SiO2,铁铝榴石 3FeO Al2O3 4SiO2,叶绿泥石 5(Fe,Mg)O Al2O3 3SiO2 4H2O,透闪石 7(Ca,Mg)O 2Al2O3 8SiO2 H2O 阳起石 7(Ca,Mg,Fe)O 2Al2O3 8S
4、iO2 H2O,普通角闪石 6(Ca,Mg,Fe)O Al2O3 7SiO2 H2O,斜方辉石 2(Fe,Mg)O 2SiO2,铁镁矿物,富铝矿物,蓝闪石 Na2O 3(Fe,Mg)O Al2O3SiO2H2O,与温度关系（是最主要的控制因素） 如：基性岩-绿泥石(200) -黝帘石+阳起石(350) 泥质岩-十字石+白云母+石英(550-650)-硅线石+钾长石(650) 与压力关系 如：泥质岩-红柱石、堇青石（低压）-石榴石、蓝晶石（中压） 基性岩-硬柱石、蓝闪石、硬玉质辉石+石英（低温-高压） 斜方辉石+斜长石（较低压） 单斜辉石+石榴石+石英（较高压） 绿辉石+富镁的石榴石（高压）,变
5、质岩矿物成分与P-T条件对应关系,部分变质矿物相对稳定的温度区间,部分变质矿物相对稳定的压力区间,1. 稳定矿物: 与变质P-T条件相适应(平衡)的变质矿物。 包括：变质条件下形成的矿物和原岩中的部分残留矿物 2. 不稳定矿物: 与变质P-T条件不适应(不平衡)的变质矿物。 包括：变质条件改变后，所有未彻底调整转变的矿物 3. 特征变质矿物: 在特定变质P-T条件下生成(出现)或转化(消失)的变质矿物，能较明确指示变质温度和压力条件。 4. 贯通矿物： 可在较大的P-T变化条件下稳定存在的变质矿物。,变质岩矿物的相关术语,变质岩化学成分与矿物成分,变质矿物 = 化学成分 + 温、压条件,（二）
6、变质岩结构构造,结构、构造的概念 结构texture 构造structure 组构fabric 1、结构(texture)：岩石中矿物的晶体粒度、形态、自形程度以及矿物间相互关系。（形态） 2、结构的分类 按成因分四种类型： 1)变晶结构 2)变形结构 3)交代结构 4)变余结构,变晶(blastic)的概念 blastic来自希腊语blastos，意为较强的“发芽，萌芽” 。 用来描述一种结晶片岩的特殊结构，即某种矿物优先生长现象。 以这种方式生长的矿物晶体被称为“变斑晶”(crystalloblast)或叫“变晶”(blast)，相应的岩石叫变晶岩(blastite)。,变质岩结构构造,（
7、1）变晶结构 由变晶矿物构成的结构形式，是变质岩的主要结构类型。 在固态岩石系统中，新矿物的生长缺乏自由空间，由于晶体生长过程彼此的干扰，各种矿物形态多为不规则它形。,变晶结构的特征： 1、变晶结构由全晶质矿物组成,没有非晶质组分; 2、同一时代矿物间没有明显结晶的顺序, 自形程度可变; 3、斑状变晶形成稍晚于基质矿物, 常有基质矿物包体; 4、柱状、片状矿物发育, 常定向排列； 5、常有矿物变形结晶现象.,变质岩中所有矿物均称为变晶矿物， 区别于岩浆冷凝结晶的矿物。,变晶矿物大小, 形态, 自形程度,交生关系等 按变晶矿物粒度分为：,绝对大小 粗粒变晶结构 3 mm 中粒变晶结构 1-3 m
8、m 细粒变晶结构 0.1-1 mm 显微变晶结构 0.1 mm,相对大小 等粒变晶结构 斑状变晶结构 不等粒变晶结构,按变晶矿物形态分为： 粒状变晶结构 (鳞)片状变晶结构 柱状变晶结构,（1）变晶结构的类型,按变晶矿物自形程度分为： 全自形变晶结构 半自形变晶结构 它形变晶结构,斑状变晶与残留包裹物关系： 包含嵌晶变晶结构 筛状变晶结构 旋转变晶结构,根据变晶矿物之间交生关系： 嵌状变晶结构 穿插变晶结构 反应边结构 网状变晶结构,（2）变形结构（组构） 岩石在压(应)力作用下，发生矿物粒度、形态的改变而形成的结构、构造。 （脆性）碎裂组构：碎裂结构,碎斑结构,碎粒结构等 （韧性）糜棱组构:
9、S-C组构、变形条带、 压力影、亚颗粒结构等,（3）交代结构 一种(类)矿物被另一种(类)取代，形成的复杂交生关系 按形态特点描述 常见类型: 交代残留-、交代蚕食-、交代蠕虫-、交代净边结构等,3、构造 (structure) 由岩石中矿物或矿物集合体排布构成的宏观样式。 4、构造的分类 按成因分：变成构造和变余构造: 1）变成构造：岩石因变质作用形成的构造 2）变余构造：变质岩中保留的原岩构造 变余层理构造、变余气孔构造、变余杏仁构造等,变成构造分为：定向构造和非定向构造 1）定向构造-片状、长柱状矿物基本上呈相同方向延伸所显示的岩石构造（包括面状、线状构造） 面状构造由片状矿物定向排列构
10、成的的面或层，统称面理。 常见类型：板状、千枚状、片状、片麻状、条带状构造等,2）非定向构造由等粒状、短柱状矿物构成的各向均性的岩石构造 常见类型： 块状构造、斑点状构造、弥漫状构造（星云状）,（2）变余结构 变质岩中保留的部分原岩结构 变余结构类型与原岩的结构类型相同 变余结构类型描述 变余+原岩结构(类型) 与沉积岩有关的变余结构： 变余砂状结构、变余砾状结构、变余岩屑结构、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、变余晶屑结构等。,1.变质岩分类(原则) 2.变质岩命名(方法),（三）变质岩的分类与命名,1.变质
11、岩分类 分类-强调划分原则 MR = C + PT 分类方案（原则）： 化学分类、物理分类、岩石分类,（1）化学分类 MR = C + PT 根据等化学的原则，按相同化学成分分类 泥质、长英质、碳酸盐、基性、超基性变质岩 （2）物理分类 MR = C + PT 根据等物理的原则，按相同变质P-T条件分类 极低级、低级、中级、高级变质岩石 低压、高压变质岩石、低温、高温变质岩石 等物理系列(isophysical series)-在相同或基本相同的变质P-T条件下形成的所有变质岩。同一个等物理系列的岩石，由于原岩的化学成分不同，可具有不同的矿物共生组合。,分类与命名,等化学系列（isochemi
12、cal series） -由化学成分相同(或基本相同)的岩石组成的变质岩系列。 相同化学系列变质岩石，可有不同的矿物组合和结构构造。,（3) 岩石(岩相学)分类 MR = C + PT 根据变质岩石的矿物成分和结构构造的分类（原则） 按变成构造分为:板状- 千枚状- 片状- 片麻状- 粒状- 碎裂状- 糜棱状- 等 组构类型 按组成矿物分为：石英质- 长石石英质- 碳酸盐质- 角闪质- 辉石质- 石榴辉石质- 等 矿物组成类型,化学分类,物理分类,2、变质岩石命名,分类与命名,（1）变质岩命名的基本方法 具定向组构的岩石-构造类型为基本岩石名称 （矿物成分）+ 构造类型 + 岩 如：(石榴黑云母)片岩、(角闪斜长)片麻岩、(黑云角闪)糜棱岩等 无定向组构的岩石-矿物成分为基本岩石名称 （特殊情况使用粒状构造命名） （构造类型）+ 矿物成分 + 岩 如：(条带状)石英岩、(层状)斜长角闪岩、麻粒岩等 具体命名时，多采用矿物成分和构造类型互补的方式。,对不同变质作用类型(成因)形成的变质岩石， 通常采用不同的命名系统： 区域变质作用 造山变质岩类 板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、粒岩 混合岩类 混合岩、混合片麻岩、混合花岗岩 局部变质作用 接触变质岩类 角岩、(接触)片岩/片麻岩 动力变质岩类 角砾岩、碎裂岩、糜棱岩,（2）不同成因变质岩石的命名系统,分类与命名,