区域变质岩(安燕飞)课件.ppt

1、能力目标：能力目标：能够识别区域变质岩中几种常见的特征变质矿物能够识别区域变质岩中几种常见的特征变质矿物能够识别区域变质岩，并会描述。能够识别区域变质岩，并会描述。知识目标：知识目标：1 1、认识区域变质岩的基本特征、认识区域变质岩的基本特征2 2、各类区域变质岩对应的原岩成分、各类区域变质岩对应的原岩成分3 3、认识各相区域变质岩中矿物共生组合、认识各相区域变质岩中矿物共生组合4 4、了解有关的矿产、了解有关的矿产区域变质作用及其变质岩类区域变质作用及其变质岩类.区域变质作用及其变质岩区域变质作用及其变质岩一一 变质作用与变质岩概述变质作用与变质岩概述1.1.变质作用因素变质作用因素2.2.

2、变质作用特征变质作用特征3.3.变质作用类型变质作用类型二二 区域变质作用类型区域变质作用类型1.1.区域中高温变质作用区域中高温变质作用2.2.区域动力热流变质作用区域动力热流变质作用3.3.埋藏变质作用埋藏变质作用4.4.洋底变质作用洋底变质作用三三 区域变质岩各论区域变质岩各论1 1石英岩、石英岩、2 2大理岩、大理岩、3 3板岩、板岩、4 4千枚岩千枚岩5 5片岩、片岩、6 6片麻岩、片麻岩、7 7角闪岩、角闪岩、8 8变粒岩变粒岩9 9麻粒岩、麻粒岩、1010榴辉岩榴辉岩.变质岩概论变质岩概论一一 变质作用因素变质作用因素 温度、压力、成分温度、压力、成分二二 几个名词几个名词 变质

3、带、变质级、变质相变质带、变质级、变质相 变质相系、双变质带变质相系、双变质带三三 变质作用特征变质作用特征 成分（矿物）、结构、构造成分（矿物）、结构、构造四四 变质作用类型变质作用类型 动力变质、接触变质动力变质、接触变质 区域变质、混合岩化区域变质、混合岩化.一一 变质作用因素变质作用因素(一一)温度：温度：影响变质作用的最基本因素影响变质作用的最基本因素150150-180-180800800-900-900 升温意味着获得了新的能量，矿物中质点活性增强，可使原来升温意味着获得了新的能量，矿物中质点活性增强，可使原来的非晶质变为晶质，原来小晶粒长大。的非晶质变为晶质，原来小晶粒长大。（

4、二）压力：（二）压力：1.1.静压力静压力 上覆岩石自重引起的，各向等同。上覆岩石自重引起的，各向等同。静压力是各向同性的，作用结果使岩石中矿物变为密度大，体静压力是各向同性的，作用结果使岩石中矿物变为密度大，体积小的新矿物。积小的新矿物。.定向压力定向压力 作用于地壳岩石的侧向挤压力，具有方向性，主要是构造力的作用于地壳岩石的侧向挤压力，具有方向性，主要是构造力的作用造成。定向压力的作用结果使岩石中片、柱状矿物定向排作用造成。定向压力的作用结果使岩石中片、柱状矿物定向排列。列。挤压力和剪切力挤压力和剪切力（三）成分（三）成分 岩石的化学成分岩石的化学成分 变质作用的化学活动性流体变质作用的化

5、学活动性流体.二二 几个名词几个名词1.1.变质带变质带2.2.变质级变质级3.3.变质相变质相4.4.变质相系变质相系5.5.双变质带双变质带.定义：定义：（Turner和Ramberg，1966）一定的温度、压力区间内的一整套变质矿物共生组合一定的温度、压力区间内的一整套变质矿物共生组合它们在时间上空间上反复出现并紧密地伴随在一起一个变质相内部其矿物组合和岩石总体化学成分之间存在着固定的、因而也是可以预测的对应关系。对应关系。1.1.区域变质相区域变质相（1）沸石相 （2）葡萄石一绿纤石相、（3）绿片岩相 （4）角闪岩相、（5）绿帘角闪岩相 （6）麻粒岩相、（7）蓝闪石一硬柱石片岩相 （8

6、）榴辉岩相2.2.接触变质相（低压变质相）接触变质相（低压变质相）（1）钠长绿帘角岩相 （2）角闪石角岩相、（3）辉石角岩相 （4）透长石相变质相变质相.变质带（变质带（metamorphic zone）定义：定义：变质程度不同的变质岩成带状分布。即由于变质程度不同而造成的变质岩分带现象，亦称变质程度带。变质带的界线变质带的界线以某些标志矿物或矿物共生对的最初出现或消失作为依据，各个变质带的名称也就以这些标志矿物或矿物共生对来命名。意义在于：意义在于：一定的原岩，由于变质条件（T-P）不同，其变质程度也就不同（等化学系列的递增变质）。每一个变质带是等物理系岩石。变质带之间的界线称为等变线（is

7、ogrades）。变质带的划分变质带的划分有助于了解变质地区的地质环境与变质程度之间的关系（变质岩形成时的温度、压力变化），其方法在野外工作时简便易行，因而目前仍常被使用。.变质级变质级（metamorphic grade）概念提出：概念提出：变质带是根据某些标志矿物划分的，即标志矿物的出现或消失反映了变质条件由一个变质带向另一个变质带发生了改变。但是许多标志矿物可以在不同温度、压力条件下，由不同的变质反应形成；同一变质反应形成的同种标志矿物，也可有不同的温度、压力范围。因而由标志矿物划定的等变线往往不是等变质条件的。据此，Winkler H.G.F.（1976）认为：只有矿物共生组合的改变才

8、是有意义的，才能提供变质作用期间有关成因条件的信息。因此提出了变质级的概念。变质级定义：变质级定义：根据常见岩石中，反映矿物共生组合重要变质变化的特定矿物反应来划分变质带。特定的矿物反应（变质反应）标志了一个特定矿物组合的首次形成，它们是变质条件的指示计，比用单个标志矿物更为可靠。温克勒将整个变质作用区间分成四个变质级：很低级 低级 中级 高级 根据实验资料获得的基性岩、超基性岩、泥质岩和泥灰岩中常见的14个变质反应作为划分变质级的特定变质反应（详见温克勒H.G.F.1976年著变质岩成因）。.变质相变质相 定义：定义：变质相的概念是由P.艾斯科拉最先提出的，即变质过程中同时形成的一套矿物共生

9、组合及其形成时的物理化学条件。根据“变质相”理论，运用物理化学的定律和知识来解释和研究变质岩中的矿物共生组合、原岩组分和变质条件（即T-P条件）三者之间的关系，从而使变质作用的研究在变质带的基础上更为详细和深入。.变质相变质相上述各个变质相都有一定的温度、压力范围，图343大致表示了这种关系。.变质相系变质相系（metamorphic facies series）在实际工作中，可以根据标志矿物的出现，划分出几个变质带，然后根在实际工作中，可以根据标志矿物的出现，划分出几个变质带，然后根据变质带的特点，进一步归并为若干的变质相。据变质带的特点，进一步归并为若干的变质相。变质相系定义：变质相系定义

10、：在一个变质地区，一定的温度、压力范围内形成的一套标型矿物组合序列。把区域变质相系分为三个基本类型和两个过渡类型：（1）低压型（红柱石矽线石型）（2）中压型（蓝晶石矽线石型）（3）高压型（硬玉蓝闪石型）（4）低压过渡型（以十字石与红柱石、堇青石等共生为特征）（5）高压过渡型（以蓝闪石与蓝晶石共生，但不含硬玉为特征）.变质相系（一般分为四变质相系（一般分为四个变质相系）个变质相系）.双变质带（双变质带（paired metamorphic belts）n定义：定义：在环太平洋的许多中一新生代变质地区，常表现为两个特点不在环太平洋的许多中一新生代变质地区，常表现为两个特点不同而走向平行的变质相系带

11、，一个是高压型的，常位于（高压）大洋同而走向平行的变质相系带，一个是高压型的，常位于（高压）大洋的一侧；一个是低压型的，常位于高压型内侧靠大陆一边。的一侧；一个是低压型的，常位于高压型内侧靠大陆一边。称为双变质带。n分布：分布：双变质带是变质相系的一种特殊表现形式。其中高压低温变质带位于近大洋一侧，高温低压变质带位于靠大陆一侧。两者大致平行板块结合缝分布。n成因：成因：双变质带的成因可用大洋板块向大陆板块俯冲来解释。在岛弧双变质带的成因可用大洋板块向大陆板块俯冲来解释。在岛弧外侧俯冲带，由于冷的洋壳和表层沉积物被带至深处，在承受较大的外侧俯冲带，由于冷的洋壳和表层沉积物被带至深处，在承受较大的

12、负荷压力下，地热梯度又急剧下降，便发生高压低温变质作用。在岛负荷压力下，地热梯度又急剧下降，便发生高压低温变质作用。在岛弧本身和内侧，因地壳、下地幔部分熔融，形成岩浆上涌和火山喷发，弧本身和内侧，因地壳、下地幔部分熔融，形成岩浆上涌和火山喷发，造成了低压高温环境，便发生高温低压变质作用。造成了低压高温环境，便发生高温低压变质作用。n我国祁连山、秦岭、西藏、云南等地都存在有古生代、中新生代的双变质带。.三、变质作用特征三、变质作用特征1.1.变质岩结构变质岩结构2.2.变质岩构造变质岩构造3.3.变质岩矿物成分变质岩矿物成分4.4.变质相变质相.1、变质岩结构、变质岩结构（一）变晶结构（一）变晶

13、结构由于原岩在变质过程中的重结形成的结构。由于原岩在变质过程中的重结形成的结构。1.1.按变晶大小可分：按变晶大小可分：粗粒变晶结构粗粒变晶结构 主要矿物粒径主要矿物粒径 3mm 3mmn 中粒变晶结构中粒变晶结构 1-3mm 1-3mm n等粒变晶结构等粒变晶结构 细粒变晶结构细粒变晶结构 0.1-1mm 0.1-1mmn 显微变晶结构显微变晶结构 0.1mm 50，常为细粒鳞片粒状变晶结构、片状构造。.3）绿片岩）绿片岩 一般为细粒鳞片变晶或纤状变晶结构，片状至千枚状构造，以显绿色而得名。主要矿物成分有绿泥石、绿帘石、黝帘石、阳起石、钠长石和石英，暗色矿物含量一般大于40，粒状矿物中的长石

14、多是钠长石或钾钠长石，长石含量不超过25。绿帘绿泥片岩。.4）角闪片岩）角闪片岩 主要由角闪石和部分石英组成，也可能含少量帘石、绿泥石、黑云母，斜长石及碳酸盐矿物，细针柱状变晶结构，片状构造。.5）蓝闪石片岩）蓝闪石片岩 一般为细粒鳞片变晶结构，其矿物成分与绿片岩相近，但以含铁闪石一钠闪石系列，蓝闪石，硬柱石、硬玉、还有绿纤石、黑硬绿泥石、红帘石、霓辉石、钠云母等高压低温矿物为特征。.5.变粒岩变粒岩n 是一种片理不发育的粒状变晶结构的中等变质程度的区域变质岩。n其原岩主要是粉砂岩、硅质页岩、复成分砂岩、中酸性火山岩和火山碎屑岩等。常为细粒粒状变晶结构。n矿物成分主要是石英和长石（长石含量25

15、），有时含有黑云母、白云母、角闪石，其总量不超过30%。n当片状、纤状矿物含量较多时，可具片状或片麻状构造。深色矿物含量10%时称浅粒岩。n具有特征的细粒均粒它形粒状变晶结构，片麻理不很清楚。变粒岩的命名方式和片麻岩相同。n主要为粒状变晶结构，块状构造。原岩主要是粒砂岩、硅质岩、砂岩等。.6 6、斜长角闪岩、斜长角闪岩n主要由普通角闪石和斜长石组成，一般情况下两类矿物含量大致相等，可含少量透辉石、石榴子石、黑云母、绿帘石等，石英很少或无，可含少量其他暗色矿物。n原岩是由基性火成岩或富含钙镁成分的沉积岩在高温条件下变质而成，具有粒状变晶结构，块状构造或片理构造。n常见的如辉石斜长角闪岩、绿帘斜长

16、角闪岩、黑云斜长角闪岩、石榴斜长角闪岩等。.7 7、麻粒岩类、麻粒岩类n变质程度很深的区域变质岩石，主要由长石、辉石、石榴子石、石英等粒状矿物组成，一般不含黑云母、角闪石等含（OH）的矿物。以紫苏辉石为特征。以紫苏辉石为特征。n麻粒岩具有粒状变晶结构，块状结构或片麻状构造、条带状构造。原岩成分可从基性到酸性，据此可分出暗色麻粒岩和浅色麻粒岩。.8、榴辉岩、榴辉岩主要由淡绿色绿辉石和红色富镁的石榴子石组成，斜长石不出现于典型的榴辉岩中。矿物组合中还可含少量橄榄石、蓝晶石、刚玉、金刚石、斜方辉石、角闪石、石英以及金红石，但没有斜长石。岩石一般为深色中粗粒不等粒变晶结构，块状构造。颜色深，比重3.6

17、-3.9，是变质岩中密度最大的岩石。长生条件是在压力极大兼有适当的温度条件。.9 9、大理岩类、大理岩类n区域变质岩n碳酸盐矿物含量占50以上，此外含各种钙镁硅酸盐及铝硅酸盐矿物，n一般为均粒状变晶结构，块状构造，n其命名方式是：颜色十特征构造十非碳酸盐的变质矿物十大理岩。n如绿灰色条带状金云透辉大理岩。.1010、石英岩、石英岩 n主要由石英组成的浅色粒状岩石，是石英含量大于85的变质岩。n因杂质引起的其他变质矿物、黑云母、绢云母、帘石、闪石、榍石等n一般为块状构造，有时可具条带状构造。粒状变晶结构。n由砂岩和硅质岩经区域变质作用重结晶形成。.第四部分第四部分 习题习题一、选择题：一、选择题

18、：1.榴辉岩是（）变质岩。（1）超高压（2）超高温（3）低温高压2.某岩石为柱粒变晶结构，斜长石、角闪石各约50%，该岩石定名为（）。（1）角闪岩（2）角闪石岩（3）斜长角闪岩3.某岩石为柱粒变晶结构，角闪石含量大于90%，斜长石和其它矿物含量小于10%，该岩石应定名为（）。（1）角闪岩（2）角闪石岩（3）斜长角闪岩4.玻化岩属于（）。（1）动力变质岩（2）火山岩（3）混合岩.二、填空题二、填空题1、泥质变质岩的主要类型有：类，类，类和富铝片麻岩类岩石。其最常见的矿物是 类矿物，并常有 的特征变质矿物，如：矿、矿和 矿。2.云母片岩中长石的含量%，而片麻岩中长石的含量应%。3.石英和长石在云母

19、片岩中的含量分别%和%时就要参加定名。4.富铝片麻岩中最主要的特征是含 变质矿物。5.长英质变质岩类的矿物成分主要是 类和 ，它们在岩石中的含量一般都%。6.矽线石榴黑云二长片麻岩是由 岩石变来的。7.长石变粒岩与长石片麻岩的矿物成分 。8.大理岩的主要矿物成分为 和 ，其含量%。9.当方解石和白云石受力后被拉长、形成定向排列的构造叫 构造。.三、判断题三、判断题1.1.石英、方解石和硅灰石可共生在一起形成大理岩。石英、方解石和硅灰石可共生在一起形成大理岩。2.2.硅灰石大理岩的原岩为泥灰岩。硅灰石大理岩的原岩为泥灰岩。3.3.硅质白云岩经低级变质后形成滑石大理岩。硅质白云岩经低级变质后形成滑

20、石大理岩。4.4.区域变质作用与接触变质作用形成的大理岩的区别在于产区域变质作用与接触变质作用形成的大理岩的区别在于产状不同。状不同。5.5.基性变质岩中的标志性矿物组合是划分变质相和变质带的基性变质岩中的标志性矿物组合是划分变质相和变质带的主要依据。主要依据。6.6.岩石中出现绿辉石和石榴子石为主要矿物组合的岩石为麻岩石中出现绿辉石和石榴子石为主要矿物组合的岩石为麻粒岩类。粒岩类。7.7.岩石中出现斜方辉石和斜长石为主要矿物组合的岩石为镁岩石中出现斜方辉石和斜长石为主要矿物组合的岩石为镁铁质麻粒岩类。铁质麻粒岩类。8.8.具片状构造和块状构造的低级变质岩为绿片岩类和绿岩类。具片状构造和块状构

21、造的低级变质岩为绿片岩类和绿岩类。9.9.以斜长石和普通角闪石为主的矿物组合的岩石为斜长角闪以斜长石和普通角闪石为主的矿物组合的岩石为斜长角闪岩类。岩类。10.10.长英质麻粒岩最主要的特征是暗色铁镁矿物的含量大于长英质麻粒岩最主要的特征是暗色铁镁矿物的含量大于30%30%。.四、简答题四、简答题1.变质矿物成分复杂多样的原因是什么？2.简述区域变质作用的主要特点。3.简述板岩与千枚岩的区别，千枚岩与片岩的区别。4.列出每类岩石的颜色、结构、构造、矿物组成（尤其是特征矿物）。5.长石片麻岩与富铝片麻岩的主要区别有哪些？6.试比较云英岩与云母片岩的异同点。7.试述麻粒岩、榴辉岩的结构、构造、矿物组成特征。8.区分斑晶与变斑晶、辉绿结构与变辉绿结构。9.肉眼如何识别红柱石、十字石、堇青石、矽线石？.