變質(zhì)巖特征及分類命名

1、 變質(zhì)巖填圖的野外調(diào)查內(nèi)容與要求 北京2012年10月12變質(zhì)巖填圖的主要調(diào)查內(nèi)容（1）變質(zhì)巖區(qū)巖石填圖單位（2）地質(zhì)產(chǎn)狀及接觸關(guān)系（3）巖石類型和巖石組合（4）礦物成分及礦物共生組合（5）巖石結(jié)構(gòu)和巖石構(gòu)造（6）變質(zhì)作用類型3（11）原巖年齡及變質(zhì)年齡（12）原巖建造與大地構(gòu)造環(huán)境（13）混合巖化程度（14）蝕變特征和礦化特征（15）地球化學(xué)特征及同位素分析（9）變質(zhì)作用期次（8）變質(zhì)相、變質(zhì)相系（7）變質(zhì)溫度、變質(zhì)壓力條件（10）PTt軌跡4變質(zhì)巖區(qū)巖石填圖單位5地質(zhì)產(chǎn)狀及接觸關(guān)系6巖石類型和巖石組合礦物成分及礦物共生組合巖石結(jié)構(gòu)和巖石構(gòu)造原巖年齡及變質(zhì)年齡原巖建造與大地構(gòu)造環(huán)境混合巖化程

2、度蝕變特征和礦化特征地球化學(xué)特征及同位素分析7一、變質(zhì)巖的基本特征和分類命名81. 變質(zhì)巖中礦物特征(1) 出現(xiàn)一些巖漿巖、沉積巖中都不出現(xiàn)的特征變質(zhì)礦物，如紅柱石、堇青石、十字石、矽線石、藍(lán)晶石、硅灰石等，它們分別產(chǎn)出于不同的P-T條件。(2) 廣泛發(fā)育纖維狀、鱗片狀、長(zhǎng)柱狀、針狀礦物，如矽線石、絹云母等。(3) 出現(xiàn)比重大、分子體積小的礦物，如石榴石、綠輝石。(4) 變質(zhì)巖中的礦物常發(fā)育變形現(xiàn)象，石英，長(zhǎng)石等礦物常具波狀消光，裂紋也較發(fā)育。(5) 變質(zhì)巖中含（OH）的礦物與巖漿巖相比更發(fā)育。9變質(zhì)巖中礦物成分的控制因素：原巖的化學(xué)成分和變質(zhì)條件(P-T,流體等)(1) 原巖成分是決定因素，

3、決定了變質(zhì)巖可能出現(xiàn)何種礦物。如，原巖為硅質(zhì)石灰?guī)r，成分為CaO、CO2、SiO2，變質(zhì)后形成大理巖可以含有方解石、石英、硅灰石。(2) 變質(zhì)條件(P-T,流體等)決定了具體何種礦物出現(xiàn)。例如上述的硅質(zhì)石灰?guī)r，經(jīng)熱接觸變質(zhì)作用后，若=1bar T470 C，形成方解石、硅灰石，或者石英+硅灰石10The Crystalloblastic SeriesMost EuhedralTitanite, rutile, pyrite, spinelGarnet, sillimanite, staurolite, tourmalineEpidote, magnetite, ilmeniteAndalusi

4、te, pyroxene, amphiboleMica, chlorite, dolomite, kyaniteCalcite, vesuvianite, scapoliteFeldspar, quartz, cordieriteLeast Euhedral Differences in development of crystal form among some metamorphic minerals. From Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco. 112 變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和

5、構(gòu)造122.1 變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)分為4大類：變余結(jié)構(gòu)，變晶結(jié)構(gòu)，碎裂結(jié)構(gòu)，交代結(jié)構(gòu)1）.變余結(jié)構(gòu)由于變質(zhì)、重結(jié)晶作用不完全，原來巖石的礦物成分和結(jié)構(gòu)特征被部分地保留下來形成的結(jié)構(gòu)。常見于變質(zhì)程度較淺的變質(zhì)巖中，是恢復(fù)原巖的重要證據(jù)。 與原巖性質(zhì)關(guān)系粒度愈粗、礦物成分愈穩(wěn)定，愈易 形成變余結(jié)構(gòu)。(1) 原巖為巖漿巖的變余結(jié)構(gòu)變余斑狀結(jié)構(gòu)，變余輝綠結(jié)構(gòu)，變余花崗結(jié)構(gòu)。(2) 原巖為沉積巖的變余結(jié)構(gòu)如：變余砂狀結(jié)構(gòu)：保留砂巖外貌，但是膠結(jié)物已變?yōu)榻佋颇浮⒕G泥石等。1314變余斑狀結(jié)構(gòu)（a）和變余砂狀結(jié)構(gòu)（b）a. 綠泥片巖，原巖中輝石斑晶為綠泥石交代呈假象；b. 變質(zhì)含礫石石英雜砂巖，碎屑為石英和石英巖

6、，膠結(jié)物已變?yōu)榧?xì)小的絹云母、黑云母和石英。15變質(zhì)石英砂巖，遼寧。磨圓的石英顆粒之間分布的石英粘土已經(jīng)變質(zhì)為絹云母。16變質(zhì)輝綠巖，變余輝綠結(jié)構(gòu)，遼寧。暗色礦物已變?yōu)槔w閃石，扇狀分布172）.變晶結(jié)構(gòu)巖石在固態(tài)條件下，由重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶作用形成的結(jié)構(gòu)。是變質(zhì)巖中最常見之結(jié)構(gòu)。 變晶結(jié)構(gòu)特征： 變晶結(jié)構(gòu)各個(gè)礦物顆粒幾乎是同時(shí)生長(zhǎng)，變斑晶與 變基質(zhì)同時(shí)； 變晶礦物中常含有較多的包體，特別是變斑晶中； 變晶結(jié)構(gòu)中礦物自形程度并不表示結(jié)晶的先后順序，而是代表礦物結(jié)晶能力的大小。18(1)按變晶礦物相對(duì)大小分 等粒變晶結(jié)構(gòu)近于相等 不等粒變晶結(jié)構(gòu)連續(xù)變化 斑狀變晶結(jié)構(gòu)變斑晶(2)按變晶礦物絕對(duì)大小分 粗

7、粒變晶結(jié)構(gòu)：3mm 中：3-1mm 細(xì)：1mm 顯微：3mm 中：3-1mm 細(xì)：1mm 顯微：3mm 中：3-1mm 細(xì)：1mm 顯微：15%)。(4)片麻狀構(gòu)造粒狀礦物為主，片狀粒狀都定向排列，但不連續(xù)。(5)條帶狀構(gòu)造; (6)眼球狀構(gòu)造; (7)塊狀構(gòu)造。44Si characteristics of clearly pre-, syn-, and post-kinematic crystals as proposed by Zwart (1962). a. Progressively flattened Si from core to rim. b.Progressively mor

8、e intense folding of Si from core to rim. c. Spiraled Si due to rotation of the matrix or the porphyroblast during growth. After Zwart (1962) Geol. Rundschau, 52, 38-65. 45From Yardley (1989) An Introduction to Metamorphic Petrology. Longman.Post-kinematic: Si is identical to and continuous with SeP

9、re-kinematic: Porphyroblasts are post-S2. Si is inherited from an earlier deformation. Se is compressed about the porphyroblast in (c) and a pressure shadow develops.Syn-kinematic: Rotational porphyroblasts in which Si is continuous with Se suggesting that deformation did not outlast porphyroblast g

10、rowth.46Post-kinematic crystalsHelicitic folds b. Randomly oriented crystals c.Polygonal arcs d.Chiastolite e. Late, inclusion-free rim on a poikiloblast (?) f.Random aggregate pseudomorphTypical textures of post-kinematic crystals. From Spry (1969) Metamorphic Textures. Pergamon. Oxford. 47四、 變質(zhì)巖的分

11、類和命名48Bulk composition（全巖成分） （1）泥質(zhì)（pelitic）：導(dǎo)源于泥質(zhì)沉積物； （2）長(zhǎng)英質(zhì)（quartz-feldspathic）：包括變質(zhì)的砂巖、硅質(zhì)凝灰?guī)r和中酸性巖漿巖； （3）鈣質(zhì)（calcareous）：導(dǎo)源于灰?guī)r和白云巖（可含石英、粘土礦物等雜質(zhì)）等鈣質(zhì)沉積物； （4）基性（basic）：由基性巖漿巖、凝灰?guī)r及含顯著數(shù)量的Ca、Al、Fe、Mg的不純泥灰質(zhì)沉積物轉(zhuǎn)變而來的變質(zhì)巖； （5）鎂質(zhì)（magnesian）：導(dǎo)源于超基性巖漿巖和綠泥石質(zhì)及其它富含Mg、Fe的沉積物。49變質(zhì)巖的基本名稱及其含義按變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)、構(gòu)造劃分：1.角巖：由細(xì)粒等粒狀礦物組成花

12、崗變晶結(jié)構(gòu)或角巖結(jié)構(gòu)的接觸變質(zhì)巖，一般無顯著定向構(gòu)造，面理不發(fā)育。初始發(fā)育的紅柱石、黑云母常呈斑點(diǎn)狀。50512. 板巖：非常低級(jí)變質(zhì)巖，具完好平行面理，即板狀劈開，面狀間距小于1mm, 面理與層理無關(guān)，是由極細(xì)小綠泥石、云母等片狀礦物平行排列而成。523. 千枚巖：一種類似于板巖的巖石，由于變質(zhì)程度加強(qiáng)，云母、綠泥石等礦物顆粒變粗，片理面上顯示一種絲絹光澤。53Examples of foliated metamorphic rocks. a. Slate. b.Phyllite. Note the difference in reflectance on the foliation sur

13、faces between a and b: phyllite is characterized by a satiny sheen. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.abSlate: compact, very fine-grained, metamorphic rock with a well-developed cleavage. Freshly cleaved surfaces are dull Phyllite: a rock with a schist

14、osity in which very fine phyllosilicates (sericite/phengite and/or chlorite), although rarely coarse enough to see unaided, impart a silky sheen to the foliation surface. Phyllites with both a foliation and lineation are very common. 544. 片巖：中細(xì)粒具顯著面理，變質(zhì)程度較千枚巖高，因此單顆礦物能用肉眼鑒定，由于片狀或柱狀礦物的定向能夠成頁理狀，使面理表現(xiàn)得十

15、分明顯。 一般片狀礦物20%, 長(zhǎng) 石 含 量25, 片 柱 狀 礦 物 較 少。 57Quartzo-feldspathic gneiss with obvious layering. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.Gneiss: a metamorphic rock displaying gneissose structure. Gneisses are typically layered (also called banded), generally wi

16、th alternating felsic and darker mineral layers. Gneisses may also be lineated, but must also show segregations of felsic-mineral-rich and dark-mineral-rich concentrations. 58變質(zhì)巖的命名6. 變 粒 巖： 是 一 種 主 要 由 長(zhǎng) 石、 石 英 組 成 的 巖 石。具 粒 狀 變 晶 結(jié) 構(gòu)，無 定 向 或 有 不 顯 著 的 面 理 和 弱 的 片 麻 狀 構(gòu) 造，塊狀 構(gòu) 造。59變質(zhì)巖的命名（變質(zhì)相）7.麻 粒

17、巖： 細(xì) 粒 至 中 粒 變 質(zhì) 巖， 主 要 由 長(zhǎng) 石 、 石 英 組 成， 花 崗 變 晶 結(jié) 構(gòu)， 塊 狀- 片 麻 狀 構(gòu) 造， 其 經(jīng) 歷 了 麻 粒 巖 相 變 質(zhì) 作 用。60變質(zhì)巖的命名（變質(zhì)相）8.榴輝巖: 榴輝巖基質(zhì)較粗，主要由石榴石和綠輝石組成，是基性巖高壓、超高壓變質(zhì)作用的產(chǎn)物。 61變質(zhì)巖的命名（主要礦物組成） 9.斜長(zhǎng)角閃巖：主要礦物是角閃石和斜長(zhǎng)石。粒柱變晶結(jié)構(gòu)， 塊狀構(gòu)造。62變質(zhì)巖的命名10. 大理巖: 大理巖主要是由方解石組成，含白云石較少，是石灰?guī)r和白云巖變質(zhì)的產(chǎn)物。當(dāng)大理巖中含有云母時(shí)，可以觀察到頁理。 63變質(zhì)巖的命名原則 （一）對(duì)于變質(zhì)作用輕微，變質(zhì)巖原巖結(jié)構(gòu)、構(gòu)造仍能確切辨認(rèn)，能夠恢復(fù)其原巖的變質(zhì)巖，變質(zhì)巖命名原則是：在其原巖名稱前加“變質(zhì)”二字作為前綴，即：“變質(zhì)”+原巖名稱，如變質(zhì)砂巖，變質(zhì)枕狀玄武巖等。（二）對(duì)于原巖結(jié)構(gòu)、構(gòu)造沒有保留的變質(zhì)巖命名的基本原則是： 次要礦物主要礦物基本名稱，且含量多的礦物離基本名稱近。64 礦物含量為510時(shí)前面加“含”。但對(duì)于特征變質(zhì)礦物當(dāng)其含量小于5%時(shí)，才在其前冠以“含