巖石學(xué)教案(變質(zhì)巖部分)_第1頁
巖石學(xué)教案(變質(zhì)巖部分)_第2頁
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文檔簡介

授課題目變質(zhì)作用概述授課學(xué)時2學(xué)時教室設(shè)備與教具多媒體課件課型講授(2)、實驗()教學(xué)目的掌握變質(zhì)作用的概念、特征掌握變質(zhì)作用的類型及影響因素教學(xué)重點與難點教學(xué)重點:變質(zhì)作用現(xiàn)代概念的理解、變質(zhì)作用的類型劃分及影響因素難點:教材與參考資料路鳳香等主編.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,2002年.賀同興、李樹勛等主編.變質(zhì)巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,1988.教學(xué)內(nèi)容提要學(xué)時分配及備注第一章變質(zhì)作用概述一、變質(zhì)作用概念(1)與地殼形成和發(fā)展密切相關(guān)的一種地質(zhì)作用;(2)地殼已存巖石在基本保持固態(tài)條件下的轉(zhuǎn)變過程.(3)在特殊條件下,還可以產(chǎn)生重熔(溶),形成部分流體相(巖漿)二、變質(zhì)作用影響因素:包括原巖化學(xué)成分;地質(zhì)條件;物理化學(xué)環(huán)境。物理化學(xué)因素包括溫度、壓力、應(yīng)力、流體。它們通常是同時出現(xiàn),相互促進又相互制約。溫度一般是最重要的因素,它不僅控制著變質(zhì)作用的發(fā)生和發(fā)展,也制約著流體的活性和巖石變形性質(zhì);壓力也是影響物化平衡的獨立因素,有時對礦物組合起決定作用;應(yīng)力不是變質(zhì)反應(yīng)物化平衡的獨立因素,但它是變質(zhì)巖組構(gòu)的最重要因素,此外還控制著變質(zhì)反應(yīng)的速度和規(guī)模;流體是變質(zhì)作用得以實現(xiàn)的基本因素,但溫度又是流體具有活動性的前提。三、變質(zhì)作用類型:分類依據(jù):分布規(guī)模/地質(zhì)背景或物化條件。有關(guān)術(shù)語(1)局部變質(zhì)作用:接觸變質(zhì)作用;動力變質(zhì)作用;沖擊變質(zhì)作用;交代變質(zhì)作用.(2)區(qū)域變質(zhì)作用:造山變質(zhì)作用;洋底變質(zhì)作用;埋藏變質(zhì)作用;混合巖化作用.四、變質(zhì)巖概念:地殼已存巖石在基本保持固態(tài)條件下形成的一種轉(zhuǎn)化巖石,其形成與地殼的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。1學(xué)時1學(xué)時學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生課外1.變質(zhì)作用的影響因素有哪些,它們之間的相互關(guān)系如何?2.總結(jié)不同變質(zhì)作用類型中起主要作用的變質(zhì)作用因素。3.簡述變質(zhì)作用的類型及其特點教師課后小結(jié)授課題目第二章變質(zhì)巖的基本特征與分類命名授課學(xué)時4學(xué)時教室設(shè)備與教具多媒體課件課型講授(4)、實驗()教學(xué)目的1、掌握變質(zhì)巖的化學(xué)成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征。2、變質(zhì)巖的等化學(xué)系列劃分3、掌握變質(zhì)巖的分類依據(jù)、常見變質(zhì)巖類型及主要特點教學(xué)重點與難點教學(xué)重點:變質(zhì)巖的化學(xué)成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征難點:等化學(xué)系列教材與參考資料路鳳香等主編.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,2002年.賀同興、李樹勛等主編.變質(zhì)巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,1988.教學(xué)內(nèi)容提要學(xué)時分配及備注第二章變質(zhì)巖的基本特征與分類命名一、變質(zhì)巖的化學(xué)成分?影響因素-體系的封閉程度及元素的活動性?變質(zhì)巖化學(xué)成分的一般特征?等化學(xué)系列的概念/類型/主要特點1).富鋁系列:富鋁、貧鈣;鐵、鎂低;鉀>鈉。原巖是泥質(zhì)巖石(泥巖、頁巖)或火山凝灰?guī)r。出現(xiàn)許多特征變質(zhì)礦物(硬綠泥石、十字石、堇青石、鐵鋁榴石、紅柱石、藍晶石、矽線石)。2)長英質(zhì)系列:富硅、貧鈣;鐵、鎂、鋁含量也較低.原巖是含長石的各種砂巖、粉砂巖和酸性—中酸性火山巖、花崗巖。極少出現(xiàn)富鋁系列特征變質(zhì)礦物。3)碳酸鹽系列:富鈣、鎂;鋁、鐵、硅含量較低且變化范圍大。原巖是石灰?guī)r和白云巖。常見礦物有方解石、白云石、滑石、蛇紋石、透輝石、透閃石、硅灰石、金云母、鎂橄欖石、鈣鋁榴石4)鐵鎂質(zhì)系列:貧硅、富鐵、鎂、鈣;鈉>鉀;含一定量的鋁。原巖是基性火山巖、火山碎屑巖、輝長-輝綠巖、鐵質(zhì)白云質(zhì)泥灰?guī)r、基性巖屑砂巖等。出現(xiàn)輝石、角閃石、綠泥石、陽起石、綠簾石等大量鐵鎂礦物.5)超鐵鎂質(zhì)系列:富鐵、鎂;貧鈣、鋁、硅。原巖是超基性侵入巖、超基性火山巖和極富鎂的沉積巖。常見礦物有滑石、蛇紋石、透閃石、橄欖石、鎂鋁榴石、尖晶石、鎂鐵閃石等二、變質(zhì)巖的礦物成分1變質(zhì)巖礦物成分的一般特征:注意特征變質(zhì)礦物的一般特征及標定的條件。2等物理系列的概念、類型、主要特點1)很低級變質(zhì):特征是變質(zhì)基性巖中出現(xiàn)濁沸石、硬柱石、葡萄石、綠纖石等礦物的出現(xiàn)為標志。溫度區(qū)間為200-3500C.2學(xué)時2)低級變質(zhì):以變質(zhì)基性巖中硬柱石、葡萄石、綠纖石等礦物反應(yīng)形成黝簾石和陽起石為標志。溫度區(qū)間為350-5503)中級變質(zhì):標志是泥質(zhì)巖石中十字石(堇青石)出現(xiàn)和綠泥石消失。在變質(zhì)基性巖中以普通角閃石+斜長石(An17)為特征.溫度區(qū)間為550-65004)高級變質(zhì):標志是泥質(zhì)巖石中白云母和石英反應(yīng)形成矽線石和鉀長石組合(變質(zhì)成因的紫蘇輝石代表高級變質(zhì)條件),溫度區(qū)間>65003有關(guān)術(shù)語解釋1)穩(wěn)定礦物:在特定變質(zhì)條件下新形成的礦物或雖是原巖中的礦物,但在新的P-T條件下仍然保持穩(wěn)定的礦物。2)不穩(wěn)定礦物:指對某一變質(zhì)作用的P-T條件來說是不平衡的原巖中的礦物,因變質(zhì)反應(yīng)不徹底而保留下來。3)特征變質(zhì)礦物:變質(zhì)巖中有些礦物,穩(wěn)定存在的溫度和壓力范圍窄,能較好地反映特定的溫度和壓力條件。4)貫通礦物:大部分礦物穩(wěn)定存在的溫度和壓力范圍較寬,對溫度和壓力不敏感。三.變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造(一)變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)按成因分四類:變余結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)、變形結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)。重點為:1、變晶結(jié)構(gòu)的概念/類型/命名(1)變晶結(jié)構(gòu)的分類依據(jù):相對大小、絕對大小、形態(tài)、交生關(guān)系。(2)變晶結(jié)構(gòu)的三級命名原則:整體結(jié)構(gòu)基質(zhì)結(jié)構(gòu)局部交生結(jié)構(gòu)2、變形結(jié)構(gòu)的概念/類型及特點(1).脆性變形結(jié)構(gòu)和韌性變形結(jié)構(gòu)的含義(2).脆性變形結(jié)構(gòu)和韌性變形結(jié)構(gòu)的區(qū)別(二)變質(zhì)巖的構(gòu)造(概念、常見類型及主要特征)常見類型有板狀構(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、塊狀構(gòu)造、碎裂構(gòu)造、糜棱構(gòu)造等。四、變質(zhì)巖的分類和命名(一)變質(zhì)巖分類命名的依據(jù)和原則1、變質(zhì)巖分類命名的依據(jù):變質(zhì)作用類型或變質(zhì)巖成因、等化學(xué)系列和等物理系列、變質(zhì)巖的礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造2、變質(zhì)巖分類的原則:一級分類采用變質(zhì)作用類型或變質(zhì)巖成因;詳細分類采用等化學(xué)系列(原巖成分)、等物理系列(變質(zhì)條件)、變質(zhì)巖礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造1學(xué)時1學(xué)時(二)本課程采用的變質(zhì)巖命名原則1、以構(gòu)造命名的變質(zhì)巖系列:板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、糜棱巖、碎裂巖六大類巖石的基本名稱。2、以礦物組合及含量命名的變質(zhì)巖系列:石英巖、大理巖、斜長角閃巖、麻粒巖、榴輝巖、超鐵鎂質(zhì)巖、混合巖七大類巖石基本名稱。3、各類變質(zhì)巖的礦物組合特征、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征;巖石進一步分類命名方法;常見巖石類型;所屬等化學(xué)系列和變質(zhì)條件。(三)其它常用的巖石名稱變粒巖和淺粒巖、角巖、灰色片麻巖、鈣硅質(zhì)巖、矽卡巖學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)1.總結(jié)對比變質(zhì)巖、火成巖、沉積巖在礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面的異同。2.總結(jié)常見區(qū)域變質(zhì)巖的巖石類型、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及變質(zhì)條件等方面的特征。3.簡述變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)的分類依據(jù)、主要類型、命名原則。4.常見變晶結(jié)構(gòu)的特點、區(qū)別及命名原則。教師課后小結(jié)授課題目實驗一.變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和

特征變質(zhì)礦物授課學(xué)時4學(xué)時教室設(shè)備與教具多媒體課件、手標本、巖石薄片課型講授()、實驗(4)教學(xué)目的1、認識和掌握變質(zhì)巖中常見的結(jié)構(gòu)構(gòu)造類型及其鑒定特征.2、學(xué)會變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造的命名依據(jù)和命名方法.3、認識和掌握幾種特征變質(zhì)礦物的鑒定特征及形成條件.教學(xué)重點與難點教學(xué)重點:變質(zhì)巖礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造的認識和掌握。難點:特征變質(zhì)礦物的鑒定。教材與參考資料路鳳香等主編.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,2002年.賀同興、李樹勛等主編.變質(zhì)巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,1988.教學(xué)內(nèi)容提要學(xué)時分配及備注實驗一.變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和特征變質(zhì)礦物一.變質(zhì)巖的構(gòu)造1.構(gòu)造分類:變余構(gòu)造;變成構(gòu)造(定向構(gòu)造,非定向構(gòu)造)2.觀察內(nèi)容: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,糜棱組構(gòu),碎裂構(gòu)造.3.注意相似構(gòu)造的區(qū)別.二.變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)1.結(jié)構(gòu)分類

變余結(jié)構(gòu);變晶結(jié)構(gòu);變形結(jié)構(gòu);交代結(jié)構(gòu).2.命名原則斑狀結(jié)構(gòu)?基質(zhì)結(jié)構(gòu)?局部交生結(jié)構(gòu).3.觀察內(nèi)容斑狀變晶結(jié)構(gòu);粒狀變晶結(jié)構(gòu);柱狀變晶結(jié)構(gòu);片狀變晶結(jié)構(gòu)及其過渡類型;,包含變晶結(jié)構(gòu).三.特征變質(zhì)礦物及光性特點1.硬綠泥石2.十字石3.紅柱石4.藍晶石5.矽線石6.堇青石四.觀察內(nèi)容手標本:特征變質(zhì)礦物/結(jié)構(gòu)/構(gòu)造的觀察礦物:硬綠泥石,紅柱石,藍晶石,夕線石石榴石,十字石構(gòu)造: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,糜棱組構(gòu),碎裂構(gòu)造.結(jié)構(gòu):變余結(jié)構(gòu);變晶結(jié)構(gòu);變形結(jié)構(gòu)2學(xué)時2學(xué)時33#,34#,35#,36#,38#薄片學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生課外掌握特征變質(zhì)礦物的鑒定特征及標定的變質(zhì)條件。教師課后小結(jié)授課題目實驗二富鋁系列的變質(zhì)巖授課學(xué)時4學(xué)時教室設(shè)備與教具多媒體課件、手標本、巖石薄片課型講授()、實驗(4)教學(xué)目的1.掌握幾種變余結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)和變成構(gòu)造的特點及命名方法;2.認識幾種常見的特征變質(zhì)礦物,并掌握其所標定的溫度、壓力條件;3.掌握板巖、千枚巖、云母片巖、片麻巖的礦物組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征以及其變質(zhì)程度和原巖系列.教學(xué)重點與難點教學(xué)重點:富鋁系列常見變質(zhì)巖石類型的特征。難點:特征變質(zhì)礦物的鑒定教材與參考資料路鳳香等主編.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,2002年.賀同興、李樹勛等主編.變質(zhì)巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,1988.教學(xué)內(nèi)容提要學(xué)時分配及備注實驗二富鋁系列的變質(zhì)巖一.富鋁系列變質(zhì)巖的基本特征1.化學(xué)成分:富Al2O3,貧CaO,K2O>Na2O.2.礦物成分:主要礦物有絹云母,綠泥石,白云母,黑云母,石英和長石;特征變質(zhì)礦物有石榴石,硬綠泥石,紅柱石,藍晶石,十字石,矽線石和堇青石等.3.原巖類型:粘土巖,粉砂質(zhì)粘土巖,中酸性火山凝灰?guī)r二.主要巖石類型及特點主要類型:板巖、千枚巖、云母片巖、富鋁片麻巖.(一)板巖:是富鋁系列低級變質(zhì)巖;具有典型的板狀構(gòu)造,常保留有變余層理構(gòu)造;常具有變余(粉砂)泥質(zhì)結(jié)構(gòu)和變余火山碎屑結(jié)構(gòu);主要礦物為隱晶質(zhì)粘土礦物,次要礦物可以有絹云母、綠泥石、石英和長石。定名原則:顏色+(成分)+板巖例如:黑色炭;質(zhì)板巖,紫紅色板巖(二)千枚巖富鋁系列低級變質(zhì)巖,比板巖的變質(zhì)程度略高,巖石具有典型的千枚狀構(gòu)造,變余構(gòu)造也經(jīng)常存在,主要為顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)。有特征變質(zhì)礦物出現(xiàn)時為斑狀變晶結(jié)構(gòu),基質(zhì)結(jié)構(gòu)同上。定名原則:顏色+特征變質(zhì)礦物+次要礦物+主要礦物+千枚巖例如:灰綠色石榴絹云母千枚巖、灰綠色綠泥石絹云母千枚巖(三)云母片巖主要是低—中級變質(zhì)的富鋁變質(zhì)巖,變質(zhì)程度比千枚巖高。典型片狀構(gòu)造;礦物粒度比千枚巖的粗,常具斑狀變晶結(jié)構(gòu)基,質(zhì)主要為細-中粗粒粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu),有的為細--中粗粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)。主要礦物為白云母、黑云母和石英,一般情況:白云母+黑云母>30%,長石<25%,石英>長石。次要礦物為長石特征變質(zhì)礦物:硬綠泥石、石榴石、紅柱石、藍晶石、矽線石、十字石等,常以變斑晶形式出現(xiàn)定名原則:特征變質(zhì)礦物+云母種類+片巖2學(xué)時根據(jù)云母的種類分為黑云母片巖、白云母片巖和二云母片巖三種類型,有特征變質(zhì)礦物時,在其前面加上特征變質(zhì)礦物名稱。例如:十字石榴黑云母片巖(四)片麻巖1.富鋁片麻巖片麻巖類中的一種重要類型,屬于富鋁系列的高級變質(zhì)巖.巖石具有片麻狀構(gòu)造;中細粒-粗粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu).斑狀變晶結(jié)構(gòu),包含變晶結(jié)構(gòu),反應(yīng)邊結(jié)構(gòu).主要礦物:鉀長石,石英和黑云母.長石>25%,黑云母<30%.次要礦物:斜長石.特征變質(zhì)礦物:石榴石,堇青石,矽線石和藍晶石等.定名原則:顏色+特征變質(zhì)礦物+片狀礦物+長石種類+片麻巖例如:灰黑色矽線堇青鉀長片麻巖2.藍閃白云母片巖低溫高壓礦物合:常見礦物除了藍閃石,鈉長石,石英,白云母,綠泥石,綠簾石,陽起石等外,還有硬柱石,硬玉,霰石等高壓礦物常出現(xiàn)紅簾石.原巖:主要為基性火山巖和基性硬砂巖,以富含Na2O為特征.藍閃白云母片巖:含有大量白云母,化學(xué)成分特點除了富鈉外還富鋁,應(yīng)屬富鋁系列.實習(xí)報告要求1.實習(xí)報告內(nèi)容標本,薄片各任選一塊(片)2.巖石標本要求:巖石顏色;礦物成分;結(jié)構(gòu)構(gòu)造;巖石命名;可能原巖系列及變質(zhì)條件.3.巖石薄片要求:礦物成分特征(特征變質(zhì)礦物和主要造巖礦物,特征變質(zhì)礦物要描述其主要光學(xué)特征;造巖礦物要求估計含量);結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征;巖石命名;可能原巖系列及變質(zhì)條件.2學(xué)時學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)1.總結(jié)富鋁系列各類巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征及命名原則。2.總結(jié)富鋁系列變質(zhì)巖隨變質(zhì)程度增加,礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、巖石類型的變化規(guī)律。教師課后小結(jié)結(jié)構(gòu)的三級分類方法學(xué)生在具體描述時往往只注意基質(zhì)結(jié)構(gòu)而易忽略總體、局部結(jié)構(gòu)的描述,應(yīng)特別強調(diào)。 授課題目實驗三.鐵鎂系列變質(zhì)巖授課學(xué)時4學(xué)時教室設(shè)備與教具多媒體課件、手標本、巖石薄片課型講授()、實驗(4)教學(xué)目的1.掌握鐵鎂系列變質(zhì)巖的化學(xué)成分特點和常見鐵鎂系列變質(zhì)巖的礦物成分特征;2.認識并掌握常見的鐵鎂系列變質(zhì)巖的鑒定特征及其形成的溫度和壓力條件教學(xué)重點與難點教學(xué)重點:常見鐵鎂系列變質(zhì)巖的特征難點:常見鐵鎂系列變質(zhì)巖形成的溫度和壓力條件教材與參考資料路鳳香等主編.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,2002年.賀同興、李樹勛等主編.變質(zhì)巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,1988.教學(xué)內(nèi)容提要學(xué)時分配及備注實驗三.鐵鎂系列變質(zhì)巖一.鐵鎂系列變質(zhì)巖的基本特征1.化學(xué)成分富FeO、MgO、CaO;貧SiO2;Na2O>K2O.2.礦物成分主要礦物有綠泥石、綠簾石、陽起石、斜長石、角閃石、單斜輝石、斜方輝石和石英;;可見方解石和石榴石.3.原巖類型主要是基性的深成巖、火山巖、火山凝灰?guī)r、基性巖屑砂巖、鐵質(zhì)白云質(zhì)泥灰?guī)r.二.鐵鎂系列變質(zhì)巖主要巖石類型綠片巖/藍片巖/斜長角閃巖/麻粒巖/榴輝巖等.(一)綠片巖:巖石呈(暗)綠色,是鐵鎂系列的低級變質(zhì)巖.結(jié)構(gòu)構(gòu)造:片狀構(gòu)造;細粒粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)或細粒片狀柱狀變晶結(jié)構(gòu)等;可見變余結(jié)構(gòu)和變余構(gòu)造,如變余火山碎屑結(jié)構(gòu),變余斑狀結(jié)構(gòu);變余氣孔構(gòu)造等.礦物組成:綠色礦物>50%;主要礦物為綠泥石、綠簾石、陽起石、鈉長石;次要礦物可以有石英和方解石等.定名原則:顏色+次要礦物+主要綠色礦物+片巖例如:綠色綠泥石片巖(二)斜長角閃巖:是鐵鎂系列中-高級變質(zhì)巖,比綠片巖的變質(zhì)程度高.結(jié)構(gòu)構(gòu)造:塊狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造或片狀構(gòu)造;細-粗粒粒狀柱狀變晶結(jié)構(gòu)或柱狀粒狀變晶結(jié)構(gòu).礦物組成:暗色礦物=50--90%.主要礦物:斜長石+普通角閃石次要礦物:石榴石,單斜輝石,黑云母,石英,綠簾石等.定名原則:顏色+次要礦物+斜長角閃巖例如:黑色石榴輝石斜長角閃巖(三)麻粒巖鐵鎂系列的高級變質(zhì)巖,變質(zhì)程度比斜長角閃巖高.結(jié)構(gòu)構(gòu)造:弱片麻狀構(gòu)造或塊狀構(gòu)造;細-中粗粒粒狀變晶結(jié)構(gòu).礦物組成:暗色礦物<90%.主要礦物:斜長石+紫蘇輝石+單斜輝石。次要礦物:石榴石,黑云母,普通角閃石,石英.2學(xué)時2學(xué)時(四)榴輝巖是鐵鎂系列高壓的變質(zhì)巖,巖石比重大.結(jié)構(gòu)構(gòu)造:塊狀構(gòu)造或片麻狀構(gòu)造;中-粗粒粒狀變晶結(jié)構(gòu).礦物組成:巖石中不含斜長石.主要礦物:綠輝石+石榴石次要礦物:藍晶石,金紅石,石英.定名原則:顏色+次要礦物+榴輝巖例如:綠色藍晶石榴輝巖三.鐵鎂系列變質(zhì)巖的觀察內(nèi)容(1)巖石標本:綠色綠泥石片巖,綠色石陽起石片巖,斜長角閃巖,二輝麻粒巖,榴輝巖(2)巖石薄片:40#(陽起綠泥片巖),41#(陽起石片巖),42#(斜長角閃巖),43#(石榴角閃二輝麻粒巖,44#(榴輝巖)實習(xí)報告要求1.實習(xí)報告內(nèi)容標本,薄片各任選一塊(片)2.巖石標本要求:巖石顏色;礦物成分;結(jié)構(gòu)構(gòu)造;巖石命名;可能原巖系列及變質(zhì)條件.3.巖石薄片要求:礦物成分特征(特征變質(zhì)礦物和主要造巖礦物,特征變質(zhì)礦物要描述其主要光學(xué)特征;造巖礦物要求估計含量);結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征;巖石命名;可能原巖系列及變質(zhì)條件.學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)1.鐵鎂系列主要變質(zhì)巖石類型、特點、比較。2.總結(jié)鐵鎂系列變質(zhì)巖的礦物組成,結(jié)構(gòu)構(gòu)造和巖石類型隨溫度增加的變化規(guī)律。教師課后小結(jié)授課題目實驗四其它變質(zhì)巖類授課學(xué)時4教室設(shè)備與教具多媒體課件、手標本、巖石薄片課型講授()、實驗(4)教學(xué)目的掌握其它變質(zhì)巖類的化學(xué)成分特點和常見巖石類型的礦物成分特征教學(xué)重點與難點教學(xué)重點:長英質(zhì)系列、碳酸鹽系列和動力變質(zhì)巖的特征難點:糜棱巖的組構(gòu)教材與參考資料路鳳香等主編.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,2002年.賀同興、李樹勛等主編.變質(zhì)巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,1988.教學(xué)內(nèi)容提要學(xué)時分配及備注實驗四其它變質(zhì)巖類包括長英質(zhì)系列變質(zhì)巖,碳酸鹽系列變質(zhì)巖,動力變質(zhì)巖,混合巖一.長英質(zhì)系列變質(zhì)巖化學(xué)成分富Si2O,貧FeO,MgO.主要礦物:長石,石英.巖石類型:石英巖,磁鐵石英巖,透輝石石英巖長英質(zhì)片麻巖等.二.碳酸鹽巖系列變質(zhì)巖化學(xué)成分:富CaO,MgO,CO2;貧FeO,Si2O,低Al2O3.主要礦物:方解石,白云石,透輝石,透閃石,硅灰石等.巖石類型:大理巖,透閃石大理巖,透輝石大理巖,蛇紋石化大理巖三.動力變質(zhì)巖:是各種巖石受動力變質(zhì)作用的產(chǎn)物,是脆性構(gòu)造斷裂帶和韌性剪切帶中的巖石,在不同性質(zhì)應(yīng)力作用下,發(fā)生破碎,變形和重結(jié)晶等作用而形成的巖石.1.碎裂巖:命名原則:顏色+碎裂巖。例如:灰綠色碎裂巖2.糜棱巖命名原則:顏色+成分+糜棱巖例如:灰白色長英質(zhì)糜棱巖四.混合巖變質(zhì)巖基體+花崗質(zhì)脈體組成可根據(jù)構(gòu)造進一步命名:如眼球狀混合巖;條帶狀混合巖等.要求:掌握混合巖的基本特征命名原則2學(xué)時2學(xué)時學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)兩類動力變質(zhì)巖的主要特征和對比總結(jié)不同強度韌性變形條件下巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造方面的特點。教師課后小結(jié)授課題目第三章變質(zhì)巖的原巖研究授課學(xué)時2學(xué)時教室設(shè)備與教具多媒體課件課型講授(2)、實驗()教學(xué)目的1、掌握變質(zhì)巖原巖研究的目的、意義2、掌握變質(zhì)巖原巖研究的方法教學(xué)重點與難點教學(xué)重點:變質(zhì)巖原巖研究的方法難點:變質(zhì)巖原巖的判別教材與參考資料路鳳香等主編.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,2002年.賀同興、李樹勛等主編.變質(zhì)巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,1988.教學(xué)內(nèi)容提要學(xué)時分配及備注第三章變質(zhì)巖的原巖研究一、變質(zhì)巖原巖研究的意義(一)研究意義1.理論意義變質(zhì)巖成因研究的兩個方面-變質(zhì)作用和原巖性質(zhì)原巖研究是變質(zhì)巖巖石學(xué)研究的一個重要方面。2.實際意義:為分析確定地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境和找礦服務(wù)。(二)主要任務(wù)1.查明變質(zhì)巖原巖的成因類型和具體巖石類型2.根據(jù)原巖自然共生組合等相關(guān)性質(zhì)進行建造分析,確定原巖建造形成的大地構(gòu)造背景,再造巖相古地理環(huán)境等。3.注重礦產(chǎn)的研究,在原巖建造分析的基礎(chǔ)上,確定含礦建造(含有一定量成礦元素的巖石組合)的性質(zhì)和特點。原巖成因類型是原巖建造分析的基礎(chǔ)和關(guān)鍵-以斜長角閃巖為例。二、變質(zhì)巖原巖研究的方法(一)變質(zhì)巖原巖的主要類型按原巖形成作用,可大致分為下列成因類型1.巖漿凝結(jié)的:即火成巖,包括侵入巖和熔巖。2.火山碎屑的:以火山碎屑物為主,如火山凝灰?guī)r。3.過渡型的:火山碎屑物和正常沉積物都有一定含量。如凝灰質(zhì)砂巖。4.正常沉積的:均由正常沉積物組成。如泥巖、灰?guī)r。(二)研究方法(途徑)1.地質(zhì)產(chǎn)狀和巖石共生組合1)巖漿凝結(jié)的原巖(注意與形成作用聯(lián)系)2)正常沉積的原巖3)火山碎屑的和過渡型的原巖2學(xué)時2.巖相學(xué)標志1)組構(gòu)標志(1)巖漿凝結(jié)的原巖(2)正常沉積的原巖(3)火山碎屑的原巖(4)過渡型的原巖復(fù)雜,既可出現(xiàn)變余沉積巖組構(gòu)也可出現(xiàn)變余火山碎屑巖組構(gòu)。2)礦物及其組合標志(1)出現(xiàn)紅柱石、矽線石、藍晶石、十字石、堇青石、硬綠泥石等大量的富鋁礦物,其原巖可能為富鋁的泥巖、泥砂質(zhì)巖(2)出現(xiàn)大量的碳酸鹽類礦物和大量的鈣硅酸鹽類礦物,原巖可能為沉積的碳酸鹽巖或富鈣的沉積巖。(3)出現(xiàn)普通輝石和基性斜長石共生的某些綠片巖或角閃質(zhì)巖石,其原巖可能為基性火成巖。必須注意:“可能”!必須結(jié)合其它標志方可確定原巖成因類型。3.巖石化學(xué)及地球化學(xué)1)不同成因類型的原巖,主要元素含量變化范圍及其相關(guān)性常有一定的差別,據(jù)此討論原巖成因類型。如所劃分的正變質(zhì)巖和副變質(zhì)巖。2)P.尼格里的化學(xué)計算及四面體圖解介紹3)一些常用的參數(shù)及其它形式的變異圖4)微量元素的應(yīng)用:特點、原理簡介4.副礦物1)副礦物種類和組合:不同成因原巖類型中種類和組合不同。例如,磁鐵礦、榍石、磷灰石較多地出現(xiàn)在基性火山巖中,鋯石、獨居石、磷釔礦等較多地出現(xiàn)在酸性火山巖中。2)副礦物的標型特征:晶型、顏色、光澤、磨圓程度、分選、延長系數(shù)等。如,晶型完整、五磨圓等常是火成巖特征;磨圓、分選較好,表面粗糙、有條紋、無光澤等主要為沉積成因。學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)1.恢復(fù)變質(zhì)巖原巖有哪些標志?2.利用變質(zhì)巖化學(xué)成分恢復(fù)原巖的依據(jù)是什么?教師課后小結(jié)授課題目第四章變質(zhì)巖的形成作用授課學(xué)時4學(xué)時教室設(shè)備與教具多媒體課件課型講授(4)、實驗()教學(xué)目的1、掌握形成變質(zhì)巖的各種作用類型2、掌握典型變質(zhì)反應(yīng)所指示的變質(zhì)條件教學(xué)重點與難點教學(xué)重點:變質(zhì)結(jié)晶作用難點:典型變質(zhì)反應(yīng)所指示的變質(zhì)條件教材與參考資料路鳳香等主編.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,2002年.賀同興、李樹勛等主編.變質(zhì)巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,1988.教學(xué)內(nèi)容提要學(xué)時分配及備注第四章變質(zhì)巖的形成作用一、變質(zhì)結(jié)晶作用(變質(zhì)反應(yīng)):概念、類型及實例,一些重要變質(zhì)反應(yīng)的溫度壓力條件?!こR娮冑|(zhì)反應(yīng)的類型及實例:1)根據(jù)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)分類(1).固體—固體反應(yīng):在變質(zhì)反應(yīng)過程中沒有流體相出現(xiàn),可進一步分為:同質(zhì)多相變體的轉(zhuǎn)變。例如Al2SiO5同質(zhì)多相變體的轉(zhuǎn)變。單一固體分解反應(yīng)。例如Cord==Sill+Alm+Q.多相固體反應(yīng)。例如Hy+Pl==Cpx+Ga+Q.(2).脫--吸流體反應(yīng):在變質(zhì)反應(yīng)過程中出現(xiàn)了流體相??蛇M一步分為:水化--脫水反應(yīng)。例如:Mis+Q==Kf+Sill+H2O.碳酸鹽化--脫碳酸鹽反應(yīng)。例如:Cc+Q==Wo+CO2.(3).氧化—還原反應(yīng)。例如:6Fe2O3==4Fe3O4+O22)根據(jù)反應(yīng)物與生成物的關(guān)系分類:(4)連續(xù)反應(yīng)(概念);(5)不連續(xù)反應(yīng)(概念)3)根據(jù)反應(yīng)前后礦物原子數(shù)的變化分類:(6).靜轉(zhuǎn)移反應(yīng)(概念);(7).交換反應(yīng)(概念)某些重要的變質(zhì)反應(yīng)所指示的溫度和(或者)壓力變化趨勢。(反應(yīng)向右進行)。綠泥石+白云母+石英→紅柱石+黑云母+H2O(溫度升高)綠泥石+石英→鐵鋁榴石+H2O(溫度升高)綠泥石+白云母→十字石+黑云母+石英+H2O(溫度升高)紅柱石→夕線石(溫度升高)紅柱石→藍晶石(壓力升高)藍晶石→夕線石(溫度升高或壓力下降)方觧石+石英→硅灰石+CO2(溫度升高)2學(xué)時白云母+石英→夕線石+鉀長石+H2O(溫度升高)黒云母+白云母+石英→夕線石+堇青石+硅酸鹽流體(溫度升高)+石榴石+石英→堇青石(壓力下降)紫蘇輝石+斜長石→綠輝石+石榴石+石英(壓力升高)角閃石→紫蘇輝石+斜長石+H2O(溫度升高)白云石+石英+H2O→方觧石+透閃石+CO2(溫度升高)黑云母→磁鐵礦+矽線石(毛發(fā)狀)+含K流體(溫度升高)二、變質(zhì)重結(jié)晶作用:概念、類型(靜態(tài)、動態(tài)重結(jié)晶)、影響因素、產(chǎn)物特點。三、變質(zhì)分異作用:概念四、交代作用:概念五、變形作用:類型(脆性、韌性變形)、產(chǎn)物特點(碎裂巖、糜棱巖)、相關(guān)術(shù)語解釋。2學(xué)時學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)1.變質(zhì)作用的方式主要有哪幾種類型?基本含義是什么?2.變質(zhì)反應(yīng)的基本特征、影響因素和研究意義。3.舉例說明變質(zhì)反應(yīng)的主要類型及主要特征4.為什么固-固反應(yīng)是較好的地質(zhì)溫壓計?5.重結(jié)晶作用和變質(zhì)結(jié)晶作用的主要區(qū)別是什么?6.靜態(tài)重結(jié)晶和動態(tài)重結(jié)晶產(chǎn)物的特點有什么不同?7.變質(zhì)結(jié)晶作用與變形作用的關(guān)系有幾種情況?各具有什么特點?教師課后小結(jié)授課題目第五章變質(zhì)帶授課學(xué)時2教室設(shè)備與教具多媒體課件課型講授(2)、實驗()教學(xué)目的1、掌握變質(zhì)帶的劃分原則2、掌握泥質(zhì)巖石和鐵鎂質(zhì)巖石變質(zhì)帶的劃分、礦物組合及等變線反應(yīng)教學(xué)重點與難點教學(xué)重點:變質(zhì)帶的劃分原則及各類變質(zhì)帶的特征難點:變質(zhì)帶轉(zhuǎn)化時的等變線反應(yīng)教材與參考資料路鳳香等主編.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,2002年.賀同興、李樹勛等主編.變質(zhì)巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,1988.教學(xué)內(nèi)容提要學(xué)時分配及備注第五章變質(zhì)帶一、變質(zhì)帶的概念及劃分原則在一定變質(zhì)時期形成的變質(zhì)巖系中,根據(jù)特定變質(zhì)原巖中出現(xiàn)的特征變質(zhì)礦物,可以將這些變質(zhì)程度不同的帶劃分出來,同一個帶的變質(zhì)巖大致代表相同的變質(zhì)條件,這些指示變質(zhì)程度的帶稱為變質(zhì)帶。劃分標志:特定原巖中出現(xiàn)的特征變質(zhì)礦物(需特別注意)代表人物:G.Barrow(1893),Tilley(1925),Harker(1932)等二、巴洛式遞增變質(zhì)帶劃分依據(jù)、適用條件及各帶主要特點巴洛式遞增變質(zhì)帶是以特定的原巖(泥質(zhì)巖石)經(jīng)過特定的變質(zhì)作用(中P/T型)后形成的特征變質(zhì)礦物的首次出現(xiàn)來劃分的,這是遞增變質(zhì)帶的劃分原則.(1).綠泥石帶:典型礦物組合Chl+Ser+Q+Ab(2).黑云母帶:典型礦物組合Bi+Chl+Ms+Qz+Ab特征是紅棕色的黑云母開始出現(xiàn)。黑云母等變線反應(yīng):6Ms+3Chl=6Bi+3(富鋁)mg-Chl+14Q+H2O(連續(xù)反應(yīng))Phn(多硅白云母)+Chl=Bi+Ms+Q+H2O(連續(xù)反應(yīng))Stp(黑硬綠泥石)+Phn=Bi+Chl+Q+H2O(連續(xù)反應(yīng))(3).鐵鋁榴石帶:典型礦物組合Gt+Bi+Ms+Chl+Pl+Qz特征是鐵鋁榴石開始出現(xiàn),它和黑云母,白云母,石英等共生。鐵鋁榴石帶等變線反應(yīng):Cld(硬綠泥石)+Bi=Gt(石榴石)+H2O(連續(xù)反應(yīng))Fe-Cld+Ann(羥鐵云母)=Alm(鐵鋁榴石)+H2O(不連續(xù)反應(yīng))(4).十字石帶:典型礦物組合St+Gt+Bio+Ms+Pl+Qz特征是十字石開始出現(xiàn),它和鐵鋁榴石/黑云母/白云母/石英等共生十字石帶等變線反應(yīng):Ms+Chl=St(十字石)+Bi+Q+H2O(連續(xù)反應(yīng))(5).藍晶石帶:典型礦物組合Ky+Gt+Bi+Ms+Pl+Qz特征十字石消失,藍晶石開始大量出現(xiàn),它和鐵鋁榴石、黑云母、白云母、石英等共生。藍晶石帶等變線反應(yīng):St+Q=Gt+Ky+H2O(連續(xù)反應(yīng))(6).夕線石帶:典型礦物組合Sil+Gt+Bi+Ms+Kfs+Pl+Qz特征夕線石開始出現(xiàn),它和鐵鋁榴石,黑云母、鉀長石、斜長石、石英等共生。1學(xué)時三、泥質(zhì)巖石高溫變質(zhì)帶及等變線反應(yīng)1夕線石-正長石帶(Uppersillimanitezone)在蘇格蘭高地,夕線石帶構(gòu)成了變質(zhì)泥質(zhì)巖石的最高溫部分,在其他一些地區(qū)如大別山,變質(zhì)溫度超越了這一溫度,結(jié)果白云母變的不穩(wěn)定,代之會出現(xiàn)夕線石和鉀長石的組合,代表著高級變質(zhì)條件。其等變線反應(yīng)為Muscovite+quartz=Al2SiO5+K-feldspar+H2O2堇青石—石榴石—正長石帶當溫度進一步升高時,黑云母變的不穩(wěn)定,將出現(xiàn)堇青石、石榴石、正長石共生。代表著更高級的變質(zhì)條件。其等變線反應(yīng)為Al2SiO5+Biotite+quartz=cordierite+garnet+K-feldspar+H2O四、中壓地區(qū)基性變質(zhì)巖遞增變質(zhì)帶劃分依據(jù)、適用條件及各帶主要特點在中壓變質(zhì)地區(qū)常可劃分為以下幾個變質(zhì)帶1.鈉長石—綠泥石帶:典型礦物組合:Ab+Epi+Chl±Cc±Q±Ser這些礦物可由輝石和基性斜長石的水化作用形成,也可由其它變質(zhì)反應(yīng)形成.鈉長石—陽起石帶:陽起石的出現(xiàn)是進入這個帶的標志.陽起石主要由綠泥石脫水反應(yīng)形成.Chl+Cc+Q?Act+C2O+H2O典型礦物組合:Ab+Act+Epi+Chl±Cc±Q±Bi3.鈉長石—普通角閃石帶:標志是出現(xiàn)藍綠色的普通角閃石.普通角閃石可由陽起石等反應(yīng)形成.典型礦物組合是:Ab+Hb+Epi±BI±Alm4.斜長石—普通角閃石帶:標志是斜長石(An>17)的出現(xiàn).一般認為斜長石由鈉長石和簾石反應(yīng)生成.典型礦物組合是:Pl(An>17)+Hb±Alm±Bi5.二輝石帶:標志是斜方輝石的出現(xiàn).斜方輝石可由Hb和Q或Hb、Alm和Q反應(yīng)形成.典型礦物組合是Opx+Cpx+Pl(An>30)1學(xué)時學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生課外1.總結(jié)中壓條件下泥質(zhì)巖石和鐵鎂質(zhì)巖石變質(zhì)帶的劃分、礦物組合及等變線反應(yīng)。2.總結(jié)基性系列和富鋁系列經(jīng)受從綠片巖相到麻粒巖相變質(zhì)作用,可能出現(xiàn)的典型巖石及典型礦物組合。3.變質(zhì)帶的概念、劃分標志、研究意義。4.簡述巴洛式遞增變質(zhì)帶和基性巖遞增變質(zhì)帶劃分標志、主要特征、適用條件教師課后小結(jié)授課題目第六章共生分析、變質(zhì)相授課學(xué)時4教室設(shè)備與教具多媒體課件課型講授(4)、實驗()教學(xué)目的1、掌握礦物共生組合的確定標志,了解常見的礦物共生組合圖解及編制方法2、重點掌握在中壓地區(qū),基性系列和富鋁系列經(jīng)受從綠片巖相到麻粒巖相變質(zhì)作用,可能出現(xiàn)的典型巖石及典型礦物組合教學(xué)重點與難點教學(xué)重點:礦物共生組合的確定標志、變質(zhì)相的劃分標志難點:綠片巖相到麻粒巖相典型巖石及典型礦物組合教材與參考資料路鳳香等主編.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,2002年.賀同興、李樹勛等主編.變質(zhì)巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,1988.教學(xué)內(nèi)容提要學(xué)時分配及備注第六章共生分析、變質(zhì)相一、共生分析(一)、有關(guān)術(shù)語解釋共生分析:從研究變質(zhì)礦物共生組合特征及其變化規(guī)律出發(fā),應(yīng)用相律,分析礦物組合與巖石化學(xué)成分和物理化學(xué)條件之間的關(guān)系,這是變質(zhì)巖巖石學(xué)研究的基本方法。(2)吉布斯相律:P(相數(shù))+F(自由度數(shù))=C(組分數(shù))+2Goldschmidt礦物相律:P≤C。要求理解其含義、應(yīng)用條件和意義。(4)D.S.Korzhenskii礦物相律:P≤Ci。要求同上。(二)、組分分析:組分按性狀和行為可分兩大類:完全活動組分和惰性組分(進一步劃分):(三)、礦物共生組合及其確定標志(1)概念:在一定的溫壓下,一定化學(xué)成分的巖石達到化學(xué)平衡時的礦物成分稱為礦物共生組合。(2)礦物組合的確定標志:1)平衡共生的礦物都有相互接觸關(guān)系(早期包裹體除外)2)平衡共生的礦物之間無反應(yīng)或交代關(guān)系。3)同種礦物不同顆粒的化學(xué)成分及光性特征相近。如果環(huán)帶,則其邊部的化學(xué)成分及光性特征相近。4)巖石不同部位共生礦物對之間的元素分配系數(shù)近相等。5)礦物數(shù)目符合礦物相律,即不超過有效惰性組分數(shù)。(四)、成分共生圖解的含義、主要類型、一般編制方法、適用條件表達一定變質(zhì)條件下,礦物組合與有效惰性組分(原巖成分)之間關(guān)系的一種圖解。編制方法:組分分析→選擇圖解→礦物投影→連接共生線→化學(xué)成分投影。主要類型:ACF圖:(2)A′KF圖:(3)AFM圖2學(xué)時二、變質(zhì)相(一)、變質(zhì)相的概念、劃分原則、命名原則概念:變質(zhì)作用過程中同時形成的一套礦物共生組合及其形成時的物理化學(xué)條件。劃分標志:礦物組合,常用基性變質(zhì)巖礦物組合劃分并以相應(yīng)的基性變質(zhì)巖命名。(二)、常見區(qū)域變質(zhì)相的劃分標志、主要特征及與溫克勒變質(zhì)級的對比(1)低綠片巖相,低級變質(zhì)。礦物組合及典型巖石類型為:基性巖石:綠簾石+陽起石+綠泥石+鈉長石±石英±方解石;綠泥片巖等綠片巖;泥質(zhì)巖石:白云母+黑云母+綠泥石+石英±硬綠泥石;綠泥石黑云母片巖等。(2)高綠片巖相,低級變質(zhì)。礦物組合及典型巖石類型為:基性巖石:普通角閃石+綠簾石+鈉長石+綠泥石±石英;角閃綠泥片巖等。泥質(zhì)巖石:鐵鋁石榴石+黑云母+白云母+石英;石榴石黑云母片巖。(3)低角閃巖相,中級變質(zhì)。礦物組合及典型巖石類型為:泥質(zhì)巖石:十字石+鐵鋁石榴石+黑云母+白云母+石英±斜長石;十字石二云母片巖。泥質(zhì)巖石:藍晶石+鐵鋁石榴石+黑云母+白云母+石英±斜長石;藍晶石白云母片巖。基性巖石:普通角閃石+斜長石(An>30)±黑云母±綠簾石±石英;斜長角閃巖。(4)高角閃巖相,高級變質(zhì)。礦物組合及典型巖石類型為:泥質(zhì)巖石:夕線石+石榴石+黑云母+鉀長石+石英±斜長石;石榴夕線鉀長片麻巖。基性巖石:普通角閃石+斜長石±透輝石±石英;(透輝)斜長角閃巖。(5)麻粒巖相,高級變質(zhì)。礦物組合及典型巖石類型為:基性巖石:紫蘇輝石+透輝石+斜長石±石英±角閃石;二輝麻粒巖。泥質(zhì)巖石:夕線石+石榴石+堇青石+鉀長石+石英±斜長石;夕線石榴堇青鉀長片麻巖。2學(xué)時學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生課外總結(jié)基性系列和富鋁系列經(jīng)受從綠片巖相到麻粒巖相變質(zhì)作用,可能出現(xiàn)的典型巖石及典型礦物組合教師課后小結(jié)授課題目第七章、變質(zhì)作用與大地構(gòu)造(地殼演化)授課學(xué)時2教室設(shè)備與教具多媒體課件課型講授(2)、實驗()教學(xué)目的掌握變質(zhì)相系的概念、類型,變質(zhì)雙帶的特點和成因掌握變質(zhì)作用PTt軌跡的研究意義及確定方法教學(xué)重點與難點教學(xué)重點:變質(zhì)相系的類型、變質(zhì)雙帶及變質(zhì)作用PTt軌跡難點:變質(zhì)作用PTt軌跡(地質(zhì)動力學(xué)過程)教材與參考資料路鳳香等主編.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,2002年.賀同興、李樹勛等主編.變質(zhì)巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,1988.教學(xué)內(nèi)容提要學(xué)時分配及備注第七章、變質(zhì)作用與大地構(gòu)造(地殼演化)一、變質(zhì)相系(1)變質(zhì)相系概念:Miyashiro(1961)提出了變質(zhì)相系或壓力類型。他認為一個地區(qū)的溫度、壓力變化可以用一個變質(zhì)相的系列(組合)表示。變質(zhì)相系就是在一個遞增變質(zhì)地區(qū)觀察到的變質(zhì)相的系列。變質(zhì)相系反映的是P/T比值,不同變質(zhì)地區(qū)的P/T比值與其所處的構(gòu)造背景有關(guān)。(2)變質(zhì)相系的類型:根據(jù)P/T比可分四類1)高P/T型(高壓型或藍閃石)2)中P/T型(中壓型或藍晶石-夕線石型)3)低P/T型(低壓型或紅柱石-夕線型)4)很低P/T型(接觸變質(zhì)型)不同變質(zhì)地區(qū)的P/T比值與其所處的構(gòu)造背景有關(guān)。二、變質(zhì)雙帶現(xiàn)象和變質(zhì)雙帶特點三、變質(zhì)作用P-T-t軌跡(1)變質(zhì)作用P-T-t軌跡的概念(2)變質(zhì)作用P-T-t軌跡的研究意義(3)變質(zhì)作用P-T-t軌跡的確定方法學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生課外1.簡述變質(zhì)雙帶的特征和成因。2.說明變質(zhì)作用PTt軌跡的概念和研究意義3.查閱文獻闡明不同型式PTt軌跡的地質(zhì)動力學(xué)意義4.按照板塊構(gòu)造的觀點,總結(jié)板塊不同構(gòu)造部位變質(zhì)巖組合的特征和成因。教師課后小結(jié)授課題目實驗五未知變質(zhì)巖鑒定授課學(xué)時2教室設(shè)備與教具多媒體課件、巖石標本、薄片課型講授()、實驗(2)教學(xué)目的檢驗、考核學(xué)生對巖石標本和巖石薄片的鑒定能力教學(xué)重點和難點參考教材路鳳香等主編.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,2002年.賀同興等主編.變質(zhì)巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,1980。教學(xué)內(nèi)容時間分配及備注實驗五未知變質(zhì)巖鑒定(考核、測試)1.巖石標本要求:巖石顏色;礦物成分;結(jié)構(gòu)構(gòu)造;巖石命名;可能原巖系列及變質(zhì)條件.2.巖石薄片要求:礦物成分特征(特征變質(zhì)礦物和主要造巖礦物,特征變質(zhì)礦物要描述其主要光學(xué)特征;造巖礦物要求估計含量);結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征;巖石命名;可能原巖系列及變質(zhì)條件.2學(xué)時學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生課外教師課后小結(jié)授課題目實驗六、變質(zhì)作用的時空演化分析授課學(xué)時6學(xué)時教室設(shè)備與教具多媒體課件、巖石薄片課型講授()、實驗(6)教學(xué)目的1、了解相平衡和相轉(zhuǎn)化研究的基本原理和基本方法。2、掌握顯微鏡下礦物組合、礦物世代劃分的組構(gòu)標志3、訓(xùn)練學(xué)生利用所學(xué)知識,分析變質(zhì)作用時空演化關(guān)系的綜合能力教學(xué)重點與難點教學(xué)重點和難點:顯微鏡下礦物組合、礦物世代的劃分教材與參考資料路鳳香等主編.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,2002年.賀同興、李樹勛等主編.變質(zhì)巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社,1988.教學(xué)內(nèi)容提要學(xué)時分配及備注實驗六變質(zhì)作用的時空演化分析一、研究意義:變質(zhì)作用研究的兩個方面---時間和空間的演化1、空間演化特征:采用變質(zhì)強度帶的研究方法2、時間演化特征:采用變質(zhì)作用PTt軌跡的方法。相平衡與相轉(zhuǎn)化分析是研究變質(zhì)作用演化的物質(zhì)基礎(chǔ)二、組分分析及礦物相律對礦物組合的制約1、巖石中主要氧化物:SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、FeO、MnO、K2O、Na2O、H2O2、組分分析:H2O---完全活動組分;SiO2-----過剩組分;Na2O---在斜長石中出現(xiàn),只影響斜長石號碼,可不考慮;Al2O3、Fe2O3--類質(zhì)同象;FeO、MgO、MnO--類質(zhì)同象;K2O---只涉及含鉀礦物(黑云母),可視為活動組分3、有效惰性組分為A--Al2O3、Fe2O3;C--CaO;F--FeO、MgO、MnO。4、礦物相律的應(yīng)用:巖石中礦物有8種,如果不考慮鈉長石,黑云母,石英,則由A、C、F所決定的礦物有五種。由于P≦C,所以這五種礦物之間必然存在不平衡的反應(yīng)關(guān)系。問題:哪些礦物屬于同一礦物共生組合,哪些礦物屬于不同的礦物世代?三、礦物(共生)組合的確定標志1、平衡共生的礦物都有相互接觸關(guān)系(早期包裹體除外)2、平衡共生的礦物之間無反應(yīng)或交代關(guān)系。3、同種礦物不同顆粒的化學(xué)成分及光性特征相近。如果有環(huán)帶,則其邊部的化學(xué)成分及光性特征相近。4、巖石不同部位共生礦物對之間的元素分配系數(shù)近相等。5、礦物數(shù)目符合礦物相律,即不超過惰性組分數(shù)四、礦物世代劃分的組構(gòu)標志1、變斑晶與基質(zhì)一般屬于同一世代的礦物2、構(gòu)成包含變晶結(jié)構(gòu)的礦物常屬于同一世代3、構(gòu)成交代結(jié)構(gòu)的礦物分屬于兩個世代4、橫切面理的礦物與組成面理的礦物屬于不同的世代5、絕大多數(shù)具有反應(yīng)關(guān)系的礦物屬于不同的世代6、變斑晶中的(Si)和巖石片理(Se)之間的關(guān)系。第二部分實驗觀察、分析、編寫報告一、巖石類型的觀測與鑒定(4號薄片)二、變質(zhì)帶的劃分依據(jù)不同樣品的空間關(guān)系,按照特征變質(zhì)礦物的首次出現(xiàn)確定變質(zhì)帶及其空間變化特征。三、礦物組合、礦物世代的劃分1、鈉長石+黑云母+石英+(白云母?或綠泥石?):2、紅柱石+石榴石+黑云母(+白云母?)+斜長石+石英3、堇青石+矽線石+斜長石+石英+黑云母+石榴石+紅柱石4、(冠狀)堇青石+斜長石+石英+矽線石+石榴石+黑云母+紅柱石5、(毛發(fā)狀)矽線石+磁鐵礦+紅柱石+黑云母四、可能的變質(zhì)反應(yīng)1、從組合(1)到組合(2):溫度升高,中低壓(2~5.5kb)條件,可能的變質(zhì)反應(yīng)為:綠泥石+白云母+石英→紅柱石+黑云母+H2O①綠泥石+石英→鐵鋁榴石+H2O②綠泥石+白云母→十字石+黑云母+石英+H2O(?)③2、從組合(2)到組合(3):溫度升高,壓力降低的條件,可能的變質(zhì)反應(yīng)為:黑云母+白云母→堇青石+含K流體(解釋巖石中沒有鉀長石)④白云母+石英→矽線石+含K流體(解釋巖石中沒有鉀長石)⑤3、形成冠狀堇青石的變質(zhì)反應(yīng):溫度升高,低壓條件,可能的變質(zhì)反應(yīng)為:石榴石+矽線石+石英→(冠狀)堇青石⑥4、形成毛發(fā)狀矽線石的變質(zhì)反應(yīng):溫度升高,壓力更低條件,可能的變質(zhì)反應(yīng)為:紅柱石→矽線石(毛發(fā)狀)⑦黑云母→磁鐵礦+矽線石(毛發(fā)狀)+含K流體⑧5、說明:明確的變質(zhì)反應(yīng)關(guān)系有⑥、⑦、⑧。其他變質(zhì)反應(yīng)主要是根據(jù)礦物組合以及已有巖石學(xué)實驗資料推斷所得。四、可能原巖分析該巖石中礦物主要是富鋁、鐵的硅酸鹽礦物,又含有相當數(shù)量的斜長石,故其變質(zhì)原巖可能是火山-沉積過度類型的巖石。五、綜合實驗報告1、巖石類型鑒定2、變質(zhì)帶的劃分3、組分分析及礦物相律的應(yīng)用4、礦物組合(礦物世代)分析※5、礦物組合的演化(變質(zhì)反應(yīng))6、變質(zhì)作用時空演化7、可能的原巖類型六、巖石中為什么沒有鉀長石巖石變質(zhì)程度達到了高角閃巖相,根據(jù)變質(zhì)反應(yīng)關(guān)系,應(yīng)該產(chǎn)生了鉀長石,如果巖石在變質(zhì)過程中,由于溫度較高又處于開放體系,K離子的活動性很強就不斷的散失轉(zhuǎn)移,致使巖石中沒有鉀長石。是否還有其它合理的解釋?學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)教師課后小結(jié)第一章變質(zhì)作用概述一、變質(zhì)作用概念(1)與地殼形成和發(fā)展密切相關(guān)的一種地質(zhì)作用;(2)地殼已存巖石在基本保持固態(tài)條件下的轉(zhuǎn)變過程.(3)在特殊條件下,還可以產(chǎn)生重熔(溶),形成部分流體相(巖漿)二、變質(zhì)作用影響因素:包括原巖化學(xué)成分;地質(zhì)條件;物理化學(xué)環(huán)境。物理化學(xué)因素包括溫度、壓力、應(yīng)力、流體。它們通常是同時出現(xiàn),相互促進又相互制約。溫度一般是最重要的因素,它不僅控制著變質(zhì)作用的發(fā)生和發(fā)展,也制約著流體的活性和巖石變形性質(zhì);壓力也是影響物化平衡的獨立因素,有時對礦物組合起決定作用;應(yīng)力不是變質(zhì)反應(yīng)物化平衡的獨立因素,但它是變質(zhì)巖組構(gòu)的最重要因素,此外還控制著變質(zhì)反應(yīng)的速度和規(guī)模;流體是變質(zhì)作用得以實現(xiàn)的基本因素,但溫度又是流體具有活動性的前提。三、變質(zhì)作用類型:分類依據(jù):分布規(guī)模/地質(zhì)背景或物化條件。有關(guān)術(shù)語(1)局部變質(zhì)作用:接觸變質(zhì)作用;動力變質(zhì)作用;沖擊變質(zhì)作用;交代變質(zhì)作用.(2)區(qū)域變質(zhì)作用:造山變質(zhì)作用;洋底變質(zhì)作用;埋藏變質(zhì)作用;混合巖化作用.四、變質(zhì)巖概念:地殼已存巖石在基本保持固態(tài)條件下形成的一種轉(zhuǎn)化巖石,其形成與地殼的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。第二章變質(zhì)巖的基本特征與分類命名一、變質(zhì)巖的化學(xué)成分?影響因素-體系的封閉程度及元素的活動性?變質(zhì)巖化學(xué)成分的一般特征?等化學(xué)系列的概念/類型/主要特點1).富鋁系列:富鋁、貧鈣;鐵、鎂低;鉀>鈉。原巖是泥質(zhì)巖石(泥巖、頁巖)或火山凝灰?guī)r。出現(xiàn)許多特征變質(zhì)礦物(硬綠泥石、十字石、堇青石、鐵鋁榴石、紅柱石、藍晶石、矽線石)。2)長英質(zhì)系列:富硅、貧鈣;鐵、鎂、鋁含量也較低.原巖是含長石的各種砂巖、粉砂巖和酸性—中酸性火山巖、花崗巖。極少出現(xiàn)富鋁系列特征變質(zhì)礦物。3)碳酸鹽系列:富鈣、鎂;鋁、鐵、硅含量較低且變化范圍大。原巖是石灰?guī)r和白云巖。常見礦物有方解石、白云石、滑石、蛇紋石、透輝石、透閃石、硅灰石、金云母、鎂橄欖石、鈣鋁榴石4)鐵鎂質(zhì)系列:貧硅、富鐵、鎂、鈣;鈉>鉀;含一定量的鋁。原巖是基性火山巖、火山碎屑巖、輝長-輝綠巖、鐵質(zhì)白云質(zhì)泥灰?guī)r、基性巖屑砂巖等。出現(xiàn)輝石、角閃石、綠泥石、陽起石、綠簾石等大量鐵鎂礦物.5)超鐵鎂質(zhì)系列:富鐵、鎂;貧鈣、鋁、硅。原巖是超基性侵入巖、超基性火山巖和極富鎂的沉積巖。常見礦物有滑石、蛇紋石、透閃石、橄欖石、鎂鋁榴石、尖晶石、鎂鐵閃石等二、變質(zhì)巖的礦物成分1變質(zhì)巖礦物成分的一般特征:注意特征變質(zhì)礦物的一般特征及標定的條件。2等物理系列的概念、類型、主要特點1)很低級變質(zhì):特征是變質(zhì)基性巖中出現(xiàn)濁沸石、硬柱石、葡萄石、綠纖石等礦物的出現(xiàn)為標志。溫度區(qū)間為200-35002)低級變質(zhì):以變質(zhì)基性巖中硬柱石、葡萄石、綠纖石等礦物反應(yīng)形成黝簾石和陽起石為標志。溫度區(qū)間為350-5503)中級變質(zhì):標志是泥質(zhì)巖石中十字石(堇青石)出現(xiàn)和綠泥石消失。在變質(zhì)基性巖中以普通角閃石+斜長石(An17)為特征.溫度區(qū)間為550-65004)高級變質(zhì):標志是泥質(zhì)巖石中白云母和石英反應(yīng)形成矽線石和鉀長石組合(變質(zhì)成因的紫蘇輝石代表高級變質(zhì)條件),溫度區(qū)間>65003有關(guān)術(shù)語解釋1)穩(wěn)定礦物:在特定變質(zhì)條件下新形成的礦物或雖是原巖中的礦物,但在新的P-T條件下仍然保持穩(wěn)定的礦物。2)不穩(wěn)定礦物:指對某一變質(zhì)作用的P-T條件來說是不平衡的原巖中的礦物,因變質(zhì)反應(yīng)不徹底而保留下來。3)特征變質(zhì)礦物:變質(zhì)巖中有些礦物,穩(wěn)定存在的溫度和壓力范圍窄,能較好地反映特定的溫度和壓力條件。4)貫通礦物:大部分礦物穩(wěn)定存在的溫度和壓力范圍較寬,對溫度和壓力不敏感。三.變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造(一)變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)按成因分四類:變余結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)、變形結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)。重點為:1、變晶結(jié)構(gòu)的概念/類型/命名(1)變晶結(jié)構(gòu)的分類依據(jù):相對大小、絕對大小、形態(tài)、交生關(guān)系。(2)變晶結(jié)構(gòu)的三級命名原則:整體結(jié)構(gòu)?基質(zhì)結(jié)構(gòu)?局部交生結(jié)構(gòu)2、變形結(jié)構(gòu)的概念/類型及特點(1).脆性變形結(jié)構(gòu)和韌性變形結(jié)構(gòu)的含義(2).脆性變形結(jié)構(gòu)和韌性變形結(jié)構(gòu)的區(qū)別(二)變質(zhì)巖的構(gòu)造(概念、常見類型及主要特征)常見類型有板狀構(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、塊狀構(gòu)造、碎裂構(gòu)造、糜棱構(gòu)造等。四、變質(zhì)巖的分類和命名(一)變質(zhì)巖分類命名的依據(jù)和原則1、變質(zhì)巖分類命名的依據(jù):變質(zhì)作用類型或變質(zhì)巖成因、等化學(xué)系列和等物理系列、變質(zhì)巖的礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造2、變質(zhì)巖分類的原則:一級分類采用變質(zhì)作用類型或變質(zhì)巖成因;詳細分類采用等化學(xué)系列(原巖成分)、等物理系列(變質(zhì)條件)、變質(zhì)巖礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造(二)本課程采用的變質(zhì)巖命名原則1、以構(gòu)造命名的變質(zhì)巖系列:板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、糜棱巖、碎裂巖六大類巖石的基本名稱。2、以礦物組合及含量命名的變質(zhì)巖系列:石英巖、大理巖、斜長角閃巖、麻粒巖、榴輝巖、超鐵鎂質(zhì)巖、混合巖七大類巖石基本名稱。3、各類變質(zhì)巖的礦物組合特征、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征;巖石進一步分類命名方法;常見巖石類型;所屬等化學(xué)系列和變質(zhì)條件。(三)其它常用的巖石名稱變粒巖和淺粒巖、角巖、灰色片麻巖、鈣硅質(zhì)巖、矽卡巖實驗一.變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和特征變質(zhì)礦物一.變質(zhì)巖的構(gòu)造1.構(gòu)造分類:變余構(gòu)造;變成構(gòu)造(定向構(gòu)造,非定向構(gòu)造)2.觀察內(nèi)容: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,糜棱組構(gòu),碎裂構(gòu)造.3.注意相似構(gòu)造的區(qū)別.二.變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)1.結(jié)構(gòu)分類

變余結(jié)構(gòu);變晶結(jié)構(gòu);變形結(jié)構(gòu);交代結(jié)構(gòu).2.命名原則斑狀結(jié)構(gòu)?基質(zhì)結(jié)構(gòu)?局部交生結(jié)構(gòu).3.觀察內(nèi)容斑狀變晶結(jié)構(gòu);粒狀變晶結(jié)構(gòu);柱狀變晶結(jié)構(gòu);片狀變晶結(jié)構(gòu)及其過渡類型;,包含變晶結(jié)構(gòu).三.特征變質(zhì)礦物及光性特點1.硬綠泥石2.十字石3.紅柱石4.藍晶石5.矽線石6.堇青石四.觀察內(nèi)容手標本:特征變質(zhì)礦物/結(jié)構(gòu)/構(gòu)造的觀察礦物:硬綠泥石,紅柱石,藍晶石,夕線石石榴石,十字石構(gòu)造: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,糜棱組構(gòu),碎裂構(gòu)造.結(jié)構(gòu):變余結(jié)構(gòu);變晶結(jié)構(gòu);變形結(jié)構(gòu)實驗二富鋁系列的變質(zhì)巖一.富鋁系列變質(zhì)巖的基本特征1.化學(xué)成分:富Al2O3,貧CaO,K2O>Na2O.2.礦物成分:主要礦物有絹云母,綠泥石,白云母,黑云母,石英和長石;特征變質(zhì)礦物有石榴石,硬綠泥石,紅柱石,藍晶石,十字石,矽線石和堇青石等.3.原巖類型:粘土巖,粉砂質(zhì)粘土巖,中酸性火山凝灰?guī)r二.主要巖石類型及特點主要類型:板巖、千枚巖、云母片巖、富鋁片麻巖.(一)板巖:是富鋁系列低級變質(zhì)巖;具有典型的板狀構(gòu)造,常保留有變余層理構(gòu)造;常具有變余(粉砂)泥質(zhì)結(jié)構(gòu)和變余火山碎屑結(jié)構(gòu);主要礦物為隱晶質(zhì)粘土礦物,次要礦物可以有絹云母、綠泥石、石英和長石。定名原則:顏色+(成分)+板巖例如:黑色炭;質(zhì)板巖,紫紅色板巖(二)千枚巖富鋁系列低級變質(zhì)巖,比板巖的變質(zhì)程度略高,巖石具有典型的千枚狀構(gòu)造,變余構(gòu)造也經(jīng)常存在,主要為顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)。有特征變質(zhì)礦物出現(xiàn)時為斑狀變晶結(jié)構(gòu),基質(zhì)結(jié)構(gòu)同上。定名原則:顏色+特征變質(zhì)礦物+次要礦物+主要礦物+千枚巖例如:灰綠色石榴絹云母千枚巖、灰綠色綠泥石絹云母千枚巖(三)云母片巖主要是低—中級變質(zhì)的富鋁變質(zhì)巖,變質(zhì)程度比千枚巖高。典型片狀構(gòu)造;礦物粒度比千枚巖的粗,常具斑狀變晶結(jié)構(gòu)基,質(zhì)主要為細-中粗粒粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu),有的為細--中粗粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)。主要礦物為白云母、黑云母和石英,一般情況:白云母+黑云母>30%,長石<25%,石英>長石。次要礦物為長石特征變質(zhì)礦物:硬綠泥石、石榴石、紅柱石、藍晶石、矽線石、十字石等,常以變斑晶形式出現(xiàn)定名原則:特征變質(zhì)礦物+云母種類+片巖根據(jù)云母的種類分為黑云母片巖、白云母片巖和二云母片巖三種類型,有特征變質(zhì)礦物時,在其前面加上特征變質(zhì)礦物名稱。例如:十字石榴黑云母片巖(四)片麻巖1.富鋁片麻巖片麻巖類中的一種重要類型,屬于富鋁系列的高級變質(zhì)巖.巖石具有片麻狀構(gòu)造;中細粒-粗粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu).斑狀變晶結(jié)構(gòu),包含變晶結(jié)構(gòu),反應(yīng)邊結(jié)構(gòu).主要礦物:鉀長石,石英和黑云母.長石>25%,黑云母<30%.次要礦物:斜長石.特征變質(zhì)礦物:石榴石,堇青石,矽線石和藍晶石等.定名原則:顏色+特征變質(zhì)礦物+片狀礦物+長石種類+片麻巖例如:灰黑色矽線堇青鉀長片麻巖2.藍閃白云母片巖低溫高壓礦物合:常見礦物除了藍閃石,鈉長石,石英,白云母,綠泥石,綠簾石,陽起石等外,還有硬柱石,硬玉,霰石等高壓礦物常出現(xiàn)紅簾石.原巖:主要為基性火山巖和基性硬砂巖,以富含Na2O為特征.藍閃白云母片巖:含有大量白云母,化學(xué)成分特點除了富鈉外還富鋁,應(yīng)屬富鋁系列.實習(xí)報告要求1.實習(xí)報告內(nèi)容標本,薄片各任選一塊(片)2.巖石標本要求:巖石顏色;礦物成分;結(jié)構(gòu)構(gòu)造;巖石命名;可能原巖系列及變質(zhì)條件.3.巖石薄片要求:礦物成分特征(特征變質(zhì)礦物和主要造巖礦物,特征變質(zhì)礦物要描述其主要光學(xué)特征;造巖礦物要求估計含量);結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征;巖石命名;可能原巖系列及變質(zhì)條件.實驗三.鐵鎂系列變質(zhì)巖一.鐵鎂系列變質(zhì)巖的基本特征1.化學(xué)成分富FeO、MgO、CaO;貧SiO2;Na2O>K2O.2.礦物成分主要礦物有綠泥石、綠簾石、陽起石、斜長石、角閃石、單斜輝石、斜方輝石和石英;;可見方解石和石榴石.3.原巖類型主要是基性的深成巖、火山巖、火山凝灰?guī)r、基性巖屑砂巖、鐵質(zhì)白云質(zhì)泥灰?guī)r.二.鐵鎂系列變質(zhì)巖主要巖石類型綠片巖/藍片巖/斜長角閃巖/麻粒巖/榴輝巖等.(一)綠片巖:巖石呈(暗)綠色,是鐵鎂系列的低級變質(zhì)巖.結(jié)構(gòu)構(gòu)造:片狀構(gòu)造;細粒粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)或細粒片狀柱狀變晶結(jié)構(gòu)等;可見變余結(jié)構(gòu)和變余構(gòu)造,如變余火山碎屑結(jié)構(gòu),變余斑狀結(jié)構(gòu);變余氣孔構(gòu)造等.礦物組成:綠色礦物>50%;主要礦物為綠泥石、綠簾石、陽起石、鈉長石;次要礦物可以有石英和方解石等.定名原則:顏色+次要礦物+主要綠色礦物+片巖例如:綠色綠泥石片巖(二)斜長角閃巖:是鐵鎂系列中-高級變質(zhì)巖,比綠片巖的變質(zhì)程度高.結(jié)構(gòu)構(gòu)造:塊狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造或片狀構(gòu)造;細-粗粒粒狀柱狀變晶結(jié)構(gòu)或柱狀粒狀變晶結(jié)構(gòu).礦物組成:暗色礦物=50--90%.主要礦物:斜長石+普通角閃石次要礦物:石榴石,單斜輝石,黑云母,石英,綠簾石等.定名原則:顏色+次要礦物+斜長角閃巖例如:黑色石榴輝石斜長角閃巖(三)麻粒巖鐵鎂系列的高級變質(zhì)巖,變質(zhì)程度比斜長角閃巖高.結(jié)構(gòu)構(gòu)造:弱片麻狀構(gòu)造或塊狀構(gòu)造;細-中粗粒粒狀變晶結(jié)構(gòu).礦物組成:暗色礦物<90%.主要礦物:斜長石+紫蘇輝石+單斜輝石。次要礦物:石榴石,黑云母,普通角閃石,石英.(四)榴輝巖是鐵鎂系列高壓的變質(zhì)巖,巖石比重大.結(jié)構(gòu)構(gòu)造:塊狀構(gòu)造或片麻狀構(gòu)造;中-粗粒粒狀變晶結(jié)構(gòu).礦物組成:巖石中不含斜長石.主要礦物:綠輝石+石榴石次要礦物:藍晶石,金紅石,石英.定名原則:顏色+次要礦物+榴輝巖例如:綠色藍晶石榴輝巖三.鐵鎂系列變質(zhì)巖的觀察內(nèi)容(1)巖石標本:綠色綠泥石片巖,綠色石陽起石片巖,斜長角閃巖,二輝麻粒巖,榴輝巖(2)巖石薄片:40#(陽起綠泥片巖),41#(陽起石片巖),42#(斜長角閃巖),43#(石榴角閃二輝麻粒巖,44#(榴輝巖)實習(xí)報告要求1.實習(xí)報告內(nèi)容標本,薄片各任選一塊(片)2.巖石標本要求:巖石顏色;礦物成分;結(jié)構(gòu)構(gòu)造;巖石命名;可能原巖系列及變質(zhì)條件.3.巖石薄片要求:礦物成分特征(特征變質(zhì)礦物和主要造巖礦物,特征變質(zhì)礦物要描述其主要光學(xué)特征;造巖礦物要求估計含量);結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征;巖石命名;可能原巖系列及變質(zhì)條件.實驗四其它變質(zhì)巖類包括長英質(zhì)系列變質(zhì)巖,碳酸鹽系列變質(zhì)巖,動力變質(zhì)巖,混合巖一.長英質(zhì)系列變質(zhì)巖化學(xué)成分富Si2O,貧FeO,MgO.主要礦物:長石,石英.巖石類型:石英巖,磁鐵石英巖,透輝石石英巖長英質(zhì)片麻巖等.二.碳酸鹽巖系列變質(zhì)巖化學(xué)成分:富CaO,MgO,CO2;貧FeO,Si2O,低Al2O3.主要礦物:方解石,白云石,透輝石,透閃石,硅灰石等.巖石類型:大理巖,透閃石大理巖,透輝石大理巖,蛇紋石化大理巖三.動力變質(zhì)巖:是各種巖石受動力變質(zhì)作用的產(chǎn)物,是脆性構(gòu)造斷裂帶和韌性剪切帶中的巖石,在不同性質(zhì)應(yīng)力作用下,發(fā)生破碎,變形和重結(jié)晶等作用而形成的巖石.1.碎裂巖:命名原則:顏色+碎裂巖。例如:灰綠色碎裂巖2.糜棱巖命名原則:顏色+成分+糜棱巖例如:灰白色長英質(zhì)糜棱巖四.混合巖變質(zhì)巖基體+花崗質(zhì)脈體組成可根據(jù)構(gòu)造進一步命名:如眼球狀混合巖;條帶狀混合巖等.要求:掌握混合巖的基本特征命名原則第三章變質(zhì)巖的原巖研究一、變質(zhì)巖原巖研究的意義(一)研究意義1.理論意義變質(zhì)巖成因研究的兩個方面-變質(zhì)作用和原巖性質(zhì)原巖研究是變質(zhì)巖巖石學(xué)研究的一個重要方面。2.實際意義:為分析確定地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境和找礦服務(wù)。(二)主要任務(wù)1.查明變質(zhì)巖原巖的成因類型和具體巖石類型2.根據(jù)原巖自然共生組合等相關(guān)性質(zhì)進行建造分析,確定原巖建造形成的大地構(gòu)造背景,再造巖相古地理環(huán)境等。3.注重礦產(chǎn)的研究,在原巖建造分析的基礎(chǔ)上,確定含礦建造(含有一定量成礦元素的巖石組合)的性質(zhì)和特點。原巖成因類型是原巖建造分析的基礎(chǔ)和關(guān)鍵-以斜長角閃巖為例。二、變質(zhì)巖原巖研究的方法(一)變質(zhì)巖原巖的主要類型按原巖形成作用,可大致分為下列成因類型1.巖漿凝結(jié)的:即火成巖,包括侵入巖和熔巖。2.火山碎屑的:以火山碎屑物為主,如火山凝灰?guī)r。3.過渡型的:火山碎屑物和正常沉積物都有一定含量。如凝灰質(zhì)砂巖。4.正常沉積的:均由正常沉積物組成。如泥巖、灰?guī)r。(二)研究方法(途徑)1.地質(zhì)產(chǎn)狀和巖石共生組合1)巖漿凝結(jié)的原巖(注意與形成作用聯(lián)系)2)正常沉積的原巖3)火山碎屑的和過渡型的原巖2.巖相學(xué)標志1)組構(gòu)標志(1)巖漿凝結(jié)的原巖(2)正常沉積的原巖(3)火山碎屑的原巖(4)過渡型的原巖復(fù)雜,既可出現(xiàn)變余沉積巖組構(gòu)也可出現(xiàn)變余火山碎屑巖組構(gòu)。2)礦物及其組合標志(1)出現(xiàn)紅柱石、矽線石、藍晶石、十字石、堇青石、硬綠泥石等大量的富鋁礦物,其原巖可能為富鋁的泥巖、泥砂質(zhì)巖(2)出現(xiàn)大量的碳酸鹽類礦物和大量的鈣硅酸鹽類礦物,原巖可能為沉積的碳酸鹽巖或富鈣的沉積巖。(3)出現(xiàn)普通輝石和基性斜長石共生的某些綠片巖或角閃質(zhì)巖石,其原巖可能為基性火成巖。必須注意:“可能”!必須結(jié)合其它標志方可確定原巖成因類型。3.巖石化學(xué)及地球化學(xué)1)不同成因類型的原巖,主要元素含量變化范圍及其相關(guān)性常有一定的差別,據(jù)此討論原巖成因類型。如所劃分的正變質(zhì)巖和副變質(zhì)巖。2)P.尼格里的化學(xué)計算及四面體圖解介紹3)一些常用的參數(shù)及其它形式的變異圖4)微量元素的應(yīng)用:特點、原理簡介4.副礦物1)副礦物種類和組合:不同成因原巖類型中種類和組合不同。例如,磁鐵礦、榍石、磷灰石較多地出現(xiàn)在基性火山巖中,鋯石、獨居石、磷釔礦等較多地出現(xiàn)在酸性火山巖中。2)副礦物的標型特征:晶型、顏色、光澤、磨圓程度、分選、延長系數(shù)等。如,晶型完整、五磨圓等常是火成巖特征;磨圓、分選較好,表面粗糙、有條紋、無光澤等主要為沉積成因。第四章變質(zhì)巖的形成作用一、變質(zhì)結(jié)晶作用(變質(zhì)反應(yīng)):概念、類型及實例,一些重要變質(zhì)反應(yīng)的溫度壓力條件?!こR娮冑|(zhì)反應(yīng)的類型及實例:1)根據(jù)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)分類(1).固體—固體反應(yīng):在變質(zhì)反應(yīng)過程中沒有流體相出現(xiàn),可進一步分為:同質(zhì)多相變體的轉(zhuǎn)變。例如Al2SiO5同質(zhì)多相變體的轉(zhuǎn)變。單一固體分解反應(yīng)。例如Cord==Sill+Alm+Q.多相固體反應(yīng)。例如Hy+Pl==Cpx+Ga+Q.(2).脫--吸流體反應(yīng):在變質(zhì)反應(yīng)過程中出現(xiàn)了流體相??蛇M一步分為:水化--脫水反應(yīng)。例如:Mis+Q==Kf+Sill+H2O.碳酸鹽化--脫碳酸鹽反應(yīng)。例如:Cc+Q==Wo+CO2.(3).氧化—還原反應(yīng)。例如:6Fe2O3==4Fe3O4+O22)根據(jù)反應(yīng)物與生成物的關(guān)系分類:(4)連續(xù)反應(yīng)(概念);(5)不連續(xù)反應(yīng)(概念)3)根據(jù)反應(yīng)前后礦物原子數(shù)的變化分類:(6).靜轉(zhuǎn)移反應(yīng)(概念);(7).交換反應(yīng)(概念)某些重要的變質(zhì)反應(yīng)所指示的溫度和(或者)壓力變化趨勢。(反應(yīng)向右進行)。綠泥石+白云母+石英→紅柱石+黑云母+H2O(溫度升高)綠泥石+石英→鐵鋁榴石+H2O(溫度升高)綠泥石+白云母→十字石+黑云母+石英+H2O(溫度升高)紅柱石→夕線石(溫度升高)紅柱石→藍晶石(壓力升高)藍晶石→夕線石(溫度升高或壓力下降)方觧石+石英→硅灰石+CO2(溫度升高)白云母+石英→夕線石+鉀長石+H2O(溫度升高)黒云母+白云母+石英→夕線石+堇青石+硅酸鹽流體(溫度升高)+石榴石+石英→堇青石(壓力下降)紫蘇輝石+斜長石→綠輝石+石榴石+石英(壓力升高)角閃石→紫蘇輝石+斜長石+H2O(溫度升高)白云石+石英+H2O→方觧石+透閃石+CO2(溫度升高)黑云母→磁鐵礦+矽線石(毛發(fā)狀)+含K流體(溫度升高)二、變質(zhì)重結(jié)晶作用:概念、類型(靜態(tài)、動態(tài)重結(jié)晶)、影響因素、產(chǎn)物特點。三、變質(zhì)分異作用:概念四、交代作用:概念五、變形作用:類型(脆性、韌性變形)、產(chǎn)物特點(碎裂巖、糜棱巖)、相關(guān)術(shù)語解釋。第五章變質(zhì)帶一、變質(zhì)帶的概念及劃分原則在一定變質(zhì)時期形成的變質(zhì)巖系中,根據(jù)特定變質(zhì)原巖中出現(xiàn)的特征變質(zhì)礦物,可以將這些變質(zhì)程度不同的帶劃分出來,同一個帶的變質(zhì)巖大致代表相同的變質(zhì)條件,這些指示變質(zhì)程度的帶稱為變質(zhì)帶。劃分標志:特定原巖中出現(xiàn)的特征變質(zhì)礦物(需特別注意)代表人物:G.Barrow(1893),Tilley(1925),Harker(1932)等二、巴洛式遞增變質(zhì)帶劃分依據(jù)、適用條件及各帶主要特點巴洛式遞增變質(zhì)帶是以特定的原巖(泥質(zhì)巖石)經(jīng)過特定的變質(zhì)作用(中P/T型)后形成的特征變質(zhì)礦物的首次出現(xiàn)來劃分的,這是遞增變質(zhì)帶的劃分原則.(1).綠泥石帶:典型礦物組合Chl+Ser+Q+Ab(2).黑云母帶:典型礦物組合Bi+Chl+Ms+Qz+Ab特征是紅棕色的黑云母開始出現(xiàn)。黑云母等變線反應(yīng):6Ms+3Chl=6Bi+3(富鋁)mg-Chl+14Q+H2O(連續(xù)反應(yīng))Phn(多硅白云母)+Chl=Bi+Ms+Q+H2O(連續(xù)反應(yīng))Stp(黑硬綠泥石)+Phn=Bi+Chl+Q+H2O(連續(xù)反應(yīng))(3).鐵鋁榴石帶:典型礦物組合Gt+Bi+Ms+Chl+Pl+Qz特征是鐵鋁榴石開始出現(xiàn),它和黑云母,白云母,石英等共生。鐵鋁榴石帶等變線反應(yīng):Cld(硬綠泥石)+Bi=Gt(石榴石)+H2O(連續(xù)反應(yīng))Fe-Cld+Ann(羥鐵云母)=Alm(鐵鋁榴石)+H2O(不連續(xù)反應(yīng))(4).十字石帶:典型礦物組合St+Gt+Bio+Ms+Pl+Qz特征是十字石開始出現(xiàn),它和鐵鋁榴石/黑云母/白云母/石英等共生十字石帶等變線反應(yīng):Ms+Chl=St(十字石)+Bi+Q+H2O(連續(xù)反應(yīng))(5).藍晶石帶:典型礦物組合Ky+Gt+Bi+Ms+Pl+Qz特征十字石消失,藍晶石開始大量出現(xiàn),它和鐵鋁榴石、黑云母、白云母、石英等共生。藍晶石帶等變線反應(yīng):St+Q=Gt+Ky+H2O(連續(xù)反應(yīng))(6).夕線石帶:典型礦物組合Sil+Gt+Bi+Ms+Kfs+Pl+Qz

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