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文檔簡介

1、授課老師:石老師名詞解釋1.變質(zhì)作用:變質(zhì)作用是一個亞固態(tài)的過程,由于物理或化學(xué)條件的改變,導(dǎo)致了礦物及其結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,常常引起某個巖石的化學(xué)成分發(fā)生變化。這些變化可與部分熔融共存。2.重結(jié)晶作用:指巖石在保持固體狀態(tài)下的礦物重新組合和通過化學(xué)反應(yīng)形成新的礦物過程。重結(jié)晶前后,巖石總化學(xué)成分保持不變。3.交代作用:指固體巖石在化學(xué)活動性流體作用下通過組分帶入帶出使巖石總組分和礦物成分發(fā)生變化的過程。巖石在交代過程中體積不變。4.晶內(nèi)塑性變形:主要包括直線滑移、雙晶滑移、單個晶體的扭折,它們與晶體位錯移動相聯(lián)合。直線滑移:晶格滑移距離是結(jié)晶學(xué)基本單位的整數(shù)倍,滑移結(jié)果改變晶體形狀但不改變晶格方

2、位。雙晶滑移:滑移距離是結(jié)晶學(xué)基本單位的分?jǐn)?shù),滑移結(jié)果產(chǎn)生機械雙晶。單晶扭折:由于晶內(nèi)變形不均勻而在滑移中發(fā)生旋轉(zhuǎn),導(dǎo)致滑移面彎曲扭折形成。位錯:是晶體內(nèi)原子排列不完整造成的線缺陷。5. 晶界塑性變形:包括顆粒邊界的滑移和擴(kuò)散流動(壓溶)。擴(kuò)散流動:較大應(yīng)力下的顆粒邊界較小應(yīng)力邊界;晶體形狀改變化學(xué)遷移晶體生長;晶體形狀改變。這一過程可以有流體,也可以無流體。壓溶:有粒間流體參與時,通過粒間流體相的擴(kuò)散流動。6. 變質(zhì)分異:使原先均勻的巖石發(fā)育成分層的變質(zhì)過程。形成機理:1.成分層代表擴(kuò)散反應(yīng)帶?;瘜W(xué)不相容的兩種巖石之間的化學(xué)位梯度自發(fā)引起;均勻巖石中粒間溶液活動化學(xué)組分化學(xué)位梯度引起。2.成

3、分層的發(fā)育是構(gòu)造重結(jié)晶的結(jié)果。先存巖石中的先存成核的結(jié)果(Bramwell, 1985)。3.成分層是強烈壓扁的結(jié)果。7.P-T-t 軌跡:就是巖石在變質(zhì)作用過程中 P-T條件隨時間(t)的變化而變化的歷程或在P-T 圖解中表示歷程的曲線。8.進(jìn)變質(zhì):巖石在熱峰前,溫度隨時間而增加的過程中發(fā)生的變質(zhì)結(jié)晶作用。遞增變質(zhì):一個變質(zhì)地區(qū),地表沿一定方向,熱峰溫度連續(xù)有規(guī)律地增加的變質(zhì)作用。 退變質(zhì):巖石在熱峰后,伴隨溫度降低發(fā)生的變質(zhì)重結(jié)晶作用。退化變質(zhì):巖石在熱峰后,伴隨溫度降低發(fā)生的變質(zhì)重結(jié)晶作用。包含退變質(zhì)含義;復(fù)變質(zhì)中,比老的變質(zhì)事件溫度低的年輕變質(zhì)重結(jié)晶作用。 12.熱峰條件:是巖石在變質(zhì)

4、作用過程中經(jīng)歷的最高溫度狀態(tài)時的條件,包括熱峰溫度、熱峰壓力等。13.變質(zhì)級:變質(zhì)作用的程度,由平衡礦物組合來確定的,通常主要指示變質(zhì)作用的熱峰溫度,分為四種,很低級(300-400)、低級(<400)、中級(600-700)和高級(>700)14.變質(zhì)反應(yīng):發(fā)生在變質(zhì)作用的條件下的化學(xué)反應(yīng)15.變質(zhì)相系:一個遞增變質(zhì)地區(qū)觀察到的變質(zhì)相的系列。如:低壓變質(zhì)相:沸石相,葡萄石綠纖石相和綠片巖相等中壓變質(zhì)相: 綠片巖相,角閃巖相和麻粒巖相高壓變質(zhì)相: 藍(lán)片巖相和榴輝巖相。 變質(zhì)相:在熱峰附近一定的P-T-x范圍內(nèi)達(dá)到化學(xué)平衡的一套變質(zhì)礦物組合,它們在空間上和時間上是緊密相關(guān)的,不斷重復(fù)

5、的。以致于它們的關(guān)系是衡定的,其礦物組合與化學(xué)成分之間有固定的可以預(yù)測的關(guān)系。16.矽卡巖:中酸性巖漿巖侵入到碳酸鹽原巖中,發(fā)生交代作用形成,巖石組成以鈣鋁榴石-鈣鐵榴石,透輝石-鈣鐵輝石為主。17.孔茲巖:由石榴石、矽線石、堇青石組成,原巖是泥質(zhì)巖,經(jīng)過麻粒巖相(高溫)變質(zhì)形成。18.藍(lán)片巖:含藍(lán)閃石的片巖總成,原巖多為基性,經(jīng)藍(lán)片巖相變質(zhì)(高壓-低溫變質(zhì)),19.榴輝巖:由石榴石和綠輝石組成的無長石的區(qū)域變質(zhì)巖,其中石榴石與綠輝石的含量和75%,單個含量<75%,原巖為輝長巖,經(jīng)榴輝巖相變質(zhì)而形成。20.柯石英:高正突起,二軸晶,邊緣常有放射狀裂隙。是一種超高壓產(chǎn)物。大題1. 變質(zhì)作

6、用的因素(溫度和壓力、流體成分、時間)變質(zhì)作用是一個亞固態(tài)的過程,由于物理或化學(xué)條件的改變,導(dǎo)致了礦物組成及其結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生了改變,常常引起某個巖石的化學(xué)成分發(fā)生變化。溫度。升高溫度有利于吸熱反應(yīng),溫度降低有利于放熱反應(yīng),加快反應(yīng)的速率,是晶體生長與重結(jié)晶的決定性因素。改變巖石的變形行為,從脆性轉(zhuǎn)為韌性變形產(chǎn)生變質(zhì)熱液,作為催化劑、搬運劑與媒介對變質(zhì)作用施加影響溫度升高,混合巖化最低溫度是成巖作用向變質(zhì)作用轉(zhuǎn)變的界限,一般為150-200,最高溫度是變質(zhì)作用想巖漿作用轉(zhuǎn)化的界限,一般為650-700壓力。流體。2. 變質(zhì)作用的類型267根據(jù)變質(zhì)范圍和地質(zhì)背景:局部變質(zhì)作用 (<100km3

7、),區(qū)域變質(zhì)作用 (>100km3)局部變質(zhì)作用,分布局限,面積小于100km3,局限在一個具體的地質(zhì)構(gòu)造中,往往一個因素起主導(dǎo)作用。分布在 ,要由 導(dǎo)致的變質(zhì)作用。主要控制因素為 ,主要變形/變質(zhì)的機制為 。P/T情況 。(1)接觸熱變質(zhì)作用。巖漿巖與圍巖之間,具很低的P/T類型。主控因素為溫度(2)動力變質(zhì)作用。分布在斷裂帶中,主控因素為偏應(yīng)力, 高至低P/T類型(3)沖擊變質(zhì)作用。分布在隕石坑附近,在隕石沖擊地表時,有強大的沖擊力作用。(4)交代變質(zhì)作用。分布于侵入體接觸帶及其附近和火山噴氣活動區(qū)。變質(zhì)作用機制主要為交代作用(擴(kuò)散和參透交代)。區(qū)域變質(zhì)作用,面積巨大,波及范圍數(shù)千平

8、方公里,變質(zhì)因素復(fù)雜,往往是溫度、壓力、流體的綜合作用。(1)造山變質(zhì)作用(2)洋底變質(zhì)作用(3)埋藏變質(zhì)作用(4)混合巖化作用3. 變質(zhì)反應(yīng)的基本類型參加反應(yīng)物的物相種類:固-固反應(yīng)又分為1.多形轉(zhuǎn)變SiO2(Qtz=Coe)、Al2SiO5 (Ky=And=Sil) 2.固-熔體出溶 3.純固相之間的反應(yīng);有流體相參加的反應(yīng)(主要為H2O和CO2)又分為:脫水反應(yīng)、脫碳酸反應(yīng)、脫水脫碳酸反應(yīng)反應(yīng)物與生成物的關(guān)系:連續(xù)和不連續(xù)反應(yīng)反應(yīng)是否改變礦物原子數(shù):凈傳遞反應(yīng)和交換反應(yīng)。氧化還原反映連續(xù)反應(yīng)(滑動反應(yīng)):反應(yīng)物和生成物之間的關(guān)系時漸變的,在給定的壓力和流體成分條件下,反應(yīng)在一定的溫度范圍

9、內(nèi)連續(xù)發(fā)生,即兩者在雙變反應(yīng)區(qū)內(nèi)共存(包含有固溶體)。不連續(xù)反應(yīng):反應(yīng)物和生成物之間時突變的,在給定的壓力和流體成分條件下,反應(yīng)在一個特定的溫度下發(fā)生,在P-T,P-x,T-x等雙變圖解上反應(yīng)物和生成物只能在單變線上共生。否則(偏離了平衡條件),兩者則不能共存即一個穩(wěn)定一個消失。凈轉(zhuǎn)移反應(yīng):變質(zhì)反應(yīng)過程中引起礦物原子數(shù)目的變化。(很好的壓力計);交換反應(yīng):反應(yīng)過程中不改變相關(guān)礦物的原子數(shù),僅引起共存礦物之間的原子交換(Fe,Mg等)。(很好的溫度計)4. 等化學(xué)系列和等物理系列等化學(xué)系列:是指化學(xué)成分相同的所有巖石,在不同的溫度壓力與流體條件下,發(fā)生變質(zhì)反應(yīng)形成不同的礦物組合,其礦物組合不同是

10、由變質(zhì)作用類型和變質(zhì)作用強度決定的。等物理系列:是指同一變質(zhì)作用條件下形成的所有巖石,其礦物組合的不同是由于原巖的化學(xué)成分決定的。如一個變質(zhì)帶和變質(zhì)相的巖石。5. 變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造變質(zhì)結(jié)構(gòu)變質(zhì)結(jié)構(gòu)變晶結(jié)構(gòu): 變晶的大小、幾何形態(tài)、自形程度、相互關(guān)系統(tǒng)稱之。變形結(jié)構(gòu): 與變形有關(guān)的,產(chǎn)生粒徑減小的結(jié)構(gòu)效應(yīng)稱之。變余結(jié)構(gòu): 變質(zhì)巖(特別是淺變質(zhì)巖)中保留下來的原巖結(jié)構(gòu)特征。又稱之為殘余結(jié)構(gòu)變質(zhì)構(gòu)造變余(殘余)構(gòu)造: 變質(zhì)不徹底保留下來得從原巖構(gòu)造。變質(zhì)構(gòu)造定向構(gòu)造: 變質(zhì)礦物的定向排列,出現(xiàn)優(yōu)勢方位。偏應(yīng)力作用的結(jié)果。無定向構(gòu)造: 變質(zhì)礦物顆粒隨機分布,無定向性。變質(zhì)結(jié)構(gòu)變晶結(jié)構(gòu)反應(yīng)粒度、自行程

11、度和形態(tài)特征的變晶結(jié)構(gòu)粒度。粗中細(xì)微細(xì)粒 2 1 0.1 mm自行程度。自形、半自形、他形關(guān)系。斑狀變晶結(jié)構(gòu)花崗變晶結(jié)構(gòu)花崗變晶多邊形結(jié)構(gòu)與花崗變晶多縫合結(jié)構(gòu)粒狀變晶結(jié)構(gòu) (花崗變晶結(jié)構(gòu));鱗片變晶結(jié)構(gòu);纖狀變晶結(jié)構(gòu);交叉變晶結(jié)構(gòu)或橫交結(jié)構(gòu);束狀變晶結(jié)構(gòu) 斑狀變晶結(jié)構(gòu)等軸狀或近等軸狀顆粒組成邊界直線或微彎邊界葉片狀或鋸齒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu): 以板狀或葉片狀礦物為主組成, 如云母、綠泥石、滑石等片狀礦物組成纖維狀變晶結(jié)構(gòu): 以針狀或長柱狀礦物為主組成.交叉變晶結(jié)構(gòu)或橫交結(jié)構(gòu)。以板狀、葉片狀、柱狀礦物為主,沒有定向分布時束狀變晶結(jié)構(gòu):由板狀至針狀礦物的發(fā)散束狀集合體組成的結(jié)構(gòu)。反應(yīng)變晶之間包裹關(guān)系變嵌

12、晶結(jié)構(gòu)變嵌晶: 大顆粒包裹小顆粒.篩狀結(jié)構(gòu): 當(dāng)包裹體很多時.殘縷結(jié)構(gòu): 當(dāng)包裹體呈定向排列時.雪球結(jié)構(gòu): 若殘縷強烈彎曲呈“S”形, 形如雪球.反應(yīng)變晶之間反應(yīng)關(guān)系反應(yīng)結(jié)構(gòu)反應(yīng)結(jié)構(gòu):當(dāng)反應(yīng)或交代反應(yīng)不徹底,未達(dá)到平衡時,反應(yīng)物和生成物共存,結(jié)構(gòu)上可以反映出他們之間的關(guān)系。港灣狀結(jié)構(gòu):兩者之間的邊界十分特征,常常呈港灣狀。邊界線通常指向先成礦物,并在后成礦物中可找到先成礦物,殘留的先成礦物保持了礦物光性連續(xù)性。島嶼結(jié)構(gòu): 當(dāng)反應(yīng)進(jìn)一步加強時,先成礦物可被后成礦物分割成孤立的島嶼狀。 冠狀反應(yīng)邊:后成礦物呈環(huán)狀圍繞先成礦物后成合晶:后成礦物呈細(xì)小的蠕蟲狀分布于先成礦物的周邊。假象:后成礦物完全替

13、代先成礦物,但仍保留先成礦物的外形。變形結(jié)構(gòu)與變形有關(guān)的,產(chǎn)生粒徑減小的結(jié)構(gòu)效應(yīng)亞顆粒:是變形晶體通過消除位錯恢復(fù)至無應(yīng)變狀態(tài)的恢復(fù)作用所形成的大量細(xì)小無應(yīng)變顆粒。其常常呈拉長的扁豆體、帶狀,稱絲帶結(jié)構(gòu).碎裂結(jié)構(gòu): 碎斑為大的破裂的巖石或礦物顆粒. 糜棱結(jié)構(gòu): 碎斑常發(fā)育波狀消光、變形帶、變形雙晶、壓溶和壓力影.玻璃質(zhì)碎屑結(jié)構(gòu): 熔蝕現(xiàn)象, 基質(zhì)為玻璃質(zhì).變余結(jié)構(gòu)變質(zhì)巖(特別是淺變質(zhì)巖)中保留下來的原巖結(jié)構(gòu)特征。又稱之為殘余結(jié)構(gòu)構(gòu)造定向構(gòu)造面狀構(gòu)造表現(xiàn)為一系列近平行排列的面。變余層理、板狀構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造和眼球狀構(gòu)造等。線狀構(gòu)造巖石中各種線狀要素的平行定向排列

14、。拉伸線理、皺紋線理和交面線理等三類 無定向構(gòu)造塊狀構(gòu)造 巖石中礦物均勻分布, 無定向.斑點構(gòu)造 礦物雛晶集合體呈不同的形狀、不同的斑點分布于均勻的巖石中;由一兩中礦物細(xì)小顆粒集合體組成,稱瘤狀構(gòu)造角礫狀構(gòu)造以含大量的棱角狀碎塊為特征。云染狀構(gòu)造出現(xiàn)在混合巖中,強烈的。長英質(zhì)成分居多,暗色礦物較少,星點狀6. 共生分析的基本思路從熱力學(xué)角度看,一個天然結(jié)晶巖石就是一個復(fù)雜的非均勻系統(tǒng)。對絕大多數(shù)變質(zhì)巖而言,其熱峰條件下形成的礦物組合往往非常接近化學(xué)平衡,這使得巖石礦物組合(相)與巖石化學(xué)成分(組分)和物理化學(xué)條件(自由度)之間的關(guān)系應(yīng)服從Gibbs相律。因此,從研究變質(zhì)巖礦物共生組合特征及其變

15、化規(guī)律出發(fā),應(yīng)用相律,可以分析礦物組合與巖石化學(xué)成分和物化條件的關(guān)系。這是變質(zhì)巖石學(xué)研究的基本方法,稱為共生分析。F(自由度數(shù)) = C(組分?jǐn)?shù)) p(相數(shù)) + 2確定礦物共生組合的主要標(biāo)志:各礦物都相接觸;各礦物之間無交切和反應(yīng)關(guān)系;同種礦物光學(xué)性質(zhì)相等,無礦物環(huán)帶;一對礦物之間的分配系數(shù)相等;符合礦物相律。標(biāo)準(zhǔn)的判別是關(guān)鍵7. 封閉系統(tǒng)的Goldschmidt礦物相律在封閉條件下巖石系統(tǒng)達(dá)到平衡時應(yīng)服從Gibbs相律。變質(zhì)作用是在一定T-P區(qū)間內(nèi)進(jìn)行的并達(dá)到平衡,必須至少有兩個自由度,即f2。由Gibbs相律公式可得:f=C-P+22。因此,PC。如果系統(tǒng)內(nèi)沒有流體相,P就代表礦物相數(shù);

16、如果有一個流體相,礦物相數(shù)就等于P-1。因此在一定T-P范圍內(nèi)平衡共生的礦物相數(shù)不大于該巖石系統(tǒng)的獨立組分?jǐn)?shù)。例如Al203-Si02二元系。 必須指出,Goldschmidt礦物相律描述的是P-T圖解上雙變區(qū)內(nèi)或變質(zhì)地體的變質(zhì)帶內(nèi)的礦物共生規(guī)律。而P-T圖解的單變線上或變質(zhì)地體等變線上出現(xiàn)的礦物相數(shù)要比礦物相律允許的相數(shù)多1。8. 開放體系下Korzhenskii礦物相律根據(jù)組分差異活動性原理, 在開放系統(tǒng)下, 各組分分為兩類:完全活動組分Cm和惰性組分Ci,在開放系統(tǒng)情況下,總的組分?jǐn)?shù)目應(yīng)該為完全活動組分與惰性組分之和,即C = Ci + Cm。又因為f Cm + 2,將式上述兩式代入相律

17、公式:f = C- P+2中可得: (Ci + Cm) - P+2 Cm + 2,即P Ci因此,在溫度、壓力和活動組分化學(xué)位的一定范圍內(nèi),能穩(wěn)定平衡共存于一開放體系的礦物相數(shù)等于或小于惰性組分?jǐn)?shù),而與活動組分無關(guān)。9. 埋藏變質(zhì)巖的一般特點 在造山變質(zhì)(區(qū)域變質(zhì))和洋底變質(zhì)的很低級部分, 或在強烈拗陷盆地沉積的下部, 與未變質(zhì)沉積巖、火山巖漸變過渡 變質(zhì)P-T條件很低: T=150350ºC; P<0.35GPa. 流體成分是一個重要因素, 常伴隨低溫交代作用. 變形微弱, 偏應(yīng)力次要. P-T范圍小, 僅包括沸石相和葡萄石-綠纖石相兩個變質(zhì)相. 溫度很低, 礦物成分上以含沸

18、石、葡萄石、綠纖石、混層粘土礦物等低溫礦物及大量原巖中殘留礦物為特征 巖石無片理, 變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)育, 原生的沉積、火山或火山碎屑結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu), 原生的層理、氣孔等構(gòu)造保留完好, 外貌上與未遭受變質(zhì)的原巖很難區(qū)分. 由于溫度很低, 通常缺乏與埋藏變質(zhì)相關(guān)的巖漿活動。10. 矽卡巖的成因和類別巖石成因較復(fù)雜, 目前通行的看法認(rèn)為:由中酸性侵入巖與鈣鎂碳酸鹽類巖石(石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等)接觸時, 由接觸交代作用所形成的一類巖石.常見的類型有: 鈣質(zhì)矽卡巖,交代灰?guī)r,形成礦物為鎂鋁榴石-鎂鐵榴石,含有一定的鈣鎂質(zhì)矽卡巖。交代白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r,鎂橄欖石、透輝石、尖晶石、硅灰石、金云母、蛇紋石。11.

19、造山變質(zhì)巖的一般特點 廣泛分布于前寒武紀(jì)結(jié)晶基底和顯生宙造山帶,面積達(dá)數(shù)百數(shù)千km2. 區(qū)域性熱異常和構(gòu)造應(yīng)力場聯(lián)合作用的產(chǎn)物,變質(zhì)因素十分復(fù)雜。溫度、壓力、偏應(yīng)力和流體 都起十分重要的作用 由于偏應(yīng)力起重要作用, 造山變質(zhì)巖通常都遭受構(gòu)造變形, 而發(fā)育明顯的面、線理 P/T比變化大, 造山變質(zhì)巖分布區(qū)變質(zhì)相系列和遞增變質(zhì)帶演化十分復(fù)雜多樣, 可劃分為3個基本類型和一系列過渡類型 造山變質(zhì)的構(gòu)造背景多樣,主要包括弧-溝帶、大陸碰撞帶和大陸拉張帶3類. 12. 雙變質(zhì)帶 343弧-溝帶變質(zhì)作用發(fā)育雙變質(zhì)帶。 雙變質(zhì)帶由大體同時代形成的一個高P/T比變質(zhì)帶與一個較低的P/T比變質(zhì)帶組成。 他們相互

20、平行沿大路邊緣延伸,期間通過巨大斷裂將二者分開。 高P/T比位于大洋一側(cè),代表古海溝相,由冷的洋殼和海溝沉積物俯沖至地下深處而形成 較低的P/T比變質(zhì)帶為低P/T比或中P/T比或二者的混合,代表古島弧帶,島弧帶與大量的巖漿活動是P/T比較低的主要原因。 特征礦物有藍(lán)閃石 藍(lán)閃石和青鋁閃石綠輝石、硬柱石、方柱石、片巖和片麻巖、榴輝巖13. 榴輝巖的分類(溫度和壓力)根據(jù)榴輝巖形成的溫度和地質(zhì)環(huán)境, 將榴輝巖分為低溫、中溫和高溫三類:低溫榴輝巖 (LT): T550ºC, 形成于消減洋殼和弧溝沉積環(huán)境;中溫榴輝巖 (MT): T=550º-900ºC, 形成于陸殼構(gòu)造

21、加厚環(huán)境;高溫榴輝巖 (LT): T900ºC, 上地幔環(huán)境.Cong (1995) 區(qū)分高壓榴輝巖和超高壓榴輝巖14. 礦物組合和判別標(biāo)志礦物組合或共生礦物、礦物共生組合:一定化學(xué)成分巖石達(dá)到化學(xué)平衡時的礦物成分確定礦物共生組合的主要標(biāo)志:各礦物都相接觸;各礦物之間無交切和反應(yīng)關(guān)系;同種礦物光學(xué)性質(zhì)相等,無礦物環(huán)帶;一對礦物之間的分配系數(shù)相等;符合礦物相律。標(biāo)準(zhǔn)的判別是關(guān)鍵15. 完全活動組分和惰性組分完全活動組分:是擴(kuò)散能力極強,可以在瞬間通過粒間流體與外部環(huán)境發(fā)生物質(zhì)交換,以使其化學(xué)位(或濃度) 與外部環(huán)境中該組分化學(xué)位(或濃度)相等。在平衡過程中,完全活動組分保持化學(xué)位(或濃

22、度)不變,外部環(huán)境在該過程中起緩沖作用,因而又稱為外緩沖組分。惰性組分:是擴(kuò)散能力很差,難于與外部環(huán)境發(fā)生物質(zhì)交換的組分,即系統(tǒng)對之來說是封閉的,在平衡過程中保持質(zhì)量固定不變,因而又稱為固定組分。16. 巴羅帶 280變泥質(zhì)巖中隨變質(zhì)程度增加,開始出現(xiàn)新礦物(稱為指示礦物),并以此為標(biāo)志劃分變質(zhì)帶,即以指示礦物的出現(xiàn)的線作為等變線,劃分變質(zhì)帶。五個等變線為黑云母、石榴石、十字石、藍(lán)晶石、矽線石。一次劃分為黑云母帶(黑云母等變線的低溫側(cè))、石榴石帶、十字石帶、藍(lán)晶石帶、夕線石帶黑云母帶. 板巖, 千枚巖和片巖, 含黑云母, 綠泥石, 白云母, 石英。黑硬綠石(Stp)+多硅白云母(Phn)黑云母

23、(Bt)+綠泥石(Chl)+石英(Qtz)+水(V)石榴石帶. 含特殊紅色的鐵鋁榴石片巖, 常有黑云母, 綠泥石, 白云母, 石英, 鈉長石和奧更長石。硬綠泥石(Cld)+黑云母(Bt)石榴石(Grt)+水(V)十字石帶. 含十字石片巖, 黑云母, 石榴石, 白云母, 石英, 斜長石, 可能還有綠泥石.白云母(Ms)+綠泥石(Chl)十字石(St)+黑云母(Bt)+石英(Qtz)+水(V)藍(lán)晶石帶. 含藍(lán)晶石片巖,黑云母, 白云母, 石英, 斜長石. 通常有石榴石, 十字石。 十字石(St)+石英(Qtz)石榴石(Grt)+藍(lán)晶石(Ky)+水(V) 夕線石帶. 含夕線石片巖和片麻巖, 黑云母,

24、 白云母, 石英, 斜長石,石榴石, 也許有十字石. 某些藍(lán)晶石也可能存在 (盡管藍(lán)晶石和夕線石都是 Al2SiO5多形體) KySil17. 變質(zhì)作用的極限最低溫度: 達(dá)到成巖作用的溫度,變質(zhì)作用的起始溫度可能在100-150oC。最高溫度: 達(dá)到熔融溫度,650-700C,最高1050C。最低壓力相當(dāng)于僅地表的幾個大氣壓,最高壓力其極限可達(dá)到100-200km 深度(3060kbaer)。18. 變質(zhì)作用的P-T-t軌跡 264P-T-t path定義:就是巖石在變質(zhì)作用過程中 P-T條件隨時間(t)的變化而變化的歷程或在P-T 圖解中表示歷程的曲線。大陸碰撞造山帶的 P-T-t 軌跡埋藏

25、期 對比傳統(tǒng)的變質(zhì)作用, 溫度和壓力在一個單一“統(tǒng)一”的變質(zhì)級同時增加. 在變質(zhì)過程中它們的強度變化是不同的. Pmax and Tmax 不在同時達(dá)到最高值.F 在通常的“順時針” P-T-t 軌跡中, Pmax 比 Tmax先一步形成 .加熱期(熱松弛期) Tmax 應(yīng)當(dāng)是代表最大級別, 此時, 化學(xué)平衡 “冷凍”, 并且 變質(zhì)礦物組合形成 礦物組合平衡時的壓力PPmax, 這時的壓力P應(yīng)當(dāng)是地質(zhì)溫度計記錄的最大溫度(Tmax)時的壓力.冷卻期熱峰過后隨著較迅速侵蝕,巖石越來越接近地表,熱的散失量超過加入量,于是出現(xiàn)冷卻。冷卻期,巖石抬升減壓的同時溫度下降,此階段開始溫度下降很慢,隨著接近

26、地表,溫度下降越快,地?zé)崽荻纫焊咏咏€(wěn)態(tài)地?zé)崽荻?。圖示19. 巖石格子、變質(zhì)帶和等變線、巴羅變質(zhì)帶巖石格子:化學(xué)成分一定的巖石系統(tǒng)中,在一定的P-T條件作用時,隨外界條件的變化,巖石系統(tǒng)內(nèi)形成一系列變質(zhì)反應(yīng)。在P-T圖解中,這些反應(yīng)的單變線彼此相交,形成網(wǎng)格狀的系統(tǒng)。變質(zhì)帶:在同一個帶的變質(zhì)巖,在基本處于同一變質(zhì)P-T-x條件范圍內(nèi)形成的,指示變質(zhì)程度的帶。等變線:帶與帶之間的界線。巴羅變質(zhì)帶:Barrow 研究的泥質(zhì)巖,隨著變質(zhì)級別增加, 根據(jù)新礦物的出現(xiàn), 可以區(qū)分出一系列變質(zhì)帶。 具體過程如上見16題20. 變質(zhì)巖的化學(xué)成分和化學(xué)類型以及常見的變質(zhì)礦物變質(zhì)巖的化學(xué)成分:變質(zhì)巖是原巖(巖

27、漿巖、沉積巖)在固態(tài)的條件下,經(jīng)變質(zhì)作用而產(chǎn)生的,變質(zhì)巖化學(xué)成分與巖漿巖、沉積巖相比,成分變化范圍大,相當(dāng)于兩者變化的總范圍。 1.在等化學(xué)變質(zhì)情況下,變質(zhì)巖的化學(xué)成分(H2O、CO2除外)完全取決于原巖成分。2.在異化學(xué)變質(zhì)作用情況下,變質(zhì)巖的化學(xué)成分既取決于原巖的化學(xué)成分,又取決于交代作用的類型合強度。變質(zhì)作用過程中,原巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造可以完全發(fā)生改變,但是化學(xué)成分則基本保持不變,即使是異化學(xué)變質(zhì),也或多或少保留原巖化學(xué)成分變異的某些特征。因此,變質(zhì)巖的化學(xué)成分是恢復(fù)原巖和劃分變質(zhì)地層的標(biāo)志重要?;瘜W(xué)類型以及常見的變質(zhì)礦物(1)泥質(zhì)巖類:原巖為泥質(zhì)沉積物。Al2O3過剩(K2O不足)的泥巖高

28、嶺石蒙脫石; 粘土為主 K2O過剩(Al2O3不足)的變質(zhì)泥巖以水云母(伊利石)為主的泥巖。紅柱石、鐵鋁榴石、十字石、白云母、剛玉(2)長英質(zhì):包括砂巖、酸性巖漿巖等。長石、石英、角閃石、云母(3)鈣質(zhì):原巖為各種灰?guī)r、白云巖等。鈣鋁榴石、硅灰石、符山石、透灰石(4)基性:包括基性侵入巖、火山巖 以及鐵質(zhì)白云質(zhì)泥灰?guī)r、雜砂巖等。角閃石類、輝石類、簾石類(5)鎂質(zhì):原巖為相近的超基性巖以及與之成分泥巖、砂巖?;⒅遍W石21. 變質(zhì)相、變質(zhì)相的劃分和空間分布,以及每個變質(zhì)相中的特征變質(zhì)礦物變質(zhì)相:在熱峰附近一定的P-T-x范圍內(nèi)達(dá)到化學(xué)平衡的一套變質(zhì)礦物組合,它們在空間上和時間上是緊密相關(guān)的.

29、不斷重復(fù)的. 以致于它們的關(guān)系是衡定的,其礦物組合與化學(xué)成分之間有固定的可以預(yù)測的關(guān)系。變質(zhì)相的劃分。變質(zhì)相中的特征變質(zhì)礦物變質(zhì)相特征礦物沸石相沸石、葡萄石-綠纖石相葡萄石、綠纖石綠片巖相綠泥石角閃巖相普通角閃石麻粒巖相斜方輝石藍(lán)片巖相藍(lán)閃石榴輝巖相綠輝石質(zhì)輝石變質(zhì)相的空間分布22. 動力變質(zhì)巖一般特點、類型和大型剪切帶中動力變質(zhì)巖的分布動力變質(zhì)巖一般特點: 產(chǎn)在斷裂帶及韌性剪切帶中, 呈線狀分布, 所以又稱為斷層巖。 由于與圍巖的差異風(fēng)化, 動力變質(zhì)巖在地貌上常形成洼溝或陡墻。 具碎裂結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu), 有或多或少的棱角狀或眼球 狀碎斑或碎塊。 動力變質(zhì)帶內(nèi)巖性變化大, 巖石面貌受原巖、變形機

30、制和變形強度控制。 由于動力變質(zhì)帶是流體活動地帶, 所以常伴隨有蝕變和礦化;類型:碎裂巖系列:以脆性變性為主,特征標(biāo)志是巖石無定向性或略具定向性,具碎裂結(jié)構(gòu)或玻璃質(zhì)碎屑結(jié)構(gòu)、微碎裂發(fā)育,無或少有重結(jié)晶作用。構(gòu)造角礫巖、碎裂巖、假玄武玻璃,變質(zhì)強度增加,粒度減小 糜棱巖系列:以塑性變形為主,具有顯著的面理構(gòu)造、糜棱構(gòu)造、變糜棱構(gòu)造。糜棱巖(50初、90超)、千糜巖、變余糜棱巖大型剪切帶中動力變質(zhì)巖的分布縱向上:一個深達(dá)下地殼的大型剪切帶,從地表至地下不同深度P-T條件不同,變形機制不同,因而形成的動力變質(zhì)巖類型也不同。下部為糜棱巖,過渡帶為交替的假玄武玻璃糜棱巖,宏觀脆性斷裂帶為碎裂巖與假玄武玻璃。 即由糜棱巖向碎裂巖變化,中間具有過渡帶。橫向上:在同一水平,由于變形強度通常由剪切帶兩側(cè)向中心遞增,而出現(xiàn)由兩側(cè)往中心的構(gòu)造角礫巖一碎裂巖一超碎裂巖,或初糜棱巖一糜棱巖一超糜棱巖等分帶現(xiàn)象,23. 接觸-熱變質(zhì)巖特點; 局限在侵人體與圍巖接觸帶附近圍巖之中圍繞侵入體分布, 分布寬度變化很大. 由于變質(zhì)因素主要為T, 缺乏偏應(yīng)力, 因而接觸熱變質(zhì)巖一般以具變晶結(jié)構(gòu)、無定向

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