变质岩知识点总结.docx

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变质岩知识点总结

变质岩知识点总结

一、基本概念

Ø变质岩：

是经过来自地球内部的能量对早先形成的岩石进行改造使其结构构造发生变化的作用而形成的岩石。

Ø变质作用：

原岩在新的物理，化学，环境下为建立新的平衡以达到相对稳定的自然现象。

二、变质作用的外部因素

Ø温度：

是主要因素：

表现在：

温度升高，岩石内部质点的活动能力升高，促进物质成分迁移，从而形成新的矿物。

如高岭石经过高温吸热形成红柱石和石英的作用，并且可以促进重结晶

Ø压力：

静水压力、定向压力、粒间流体压力

Ø挥发物质的作用：

除水的作用外，还有CO2,、F、Cl、S、P等挥发物质的影响，分布于矿物的溶液中，称间隙溶液

三、变质作用的方式：

Ø重结晶作用：

在高温下，矿物在固态的情况下，重新生长的过程，或是岩石中的化学组分重新分配形成新矿物的过程。

Ø变质结晶作用：

是指在变质作用的温度、压力范围内，原岩基本保持固态条件下，新矿物相的形成过程，同时还有相应的原有矿物质相消失。

由于这种作用常常造成岩石中各种组分的重新组合，所以又称为重组合作用

Ø交代作用：

是指变质条件下，由变质原岩以外的物质的带入和带出，而造成的一种矿物被另外一种化学成分上与其不同的矿物所置换的过程

Ø变质分异作用

变质分异作用是指在岩石总成分不变的前提下，造成矿物组合不均匀的一种变质作用。

Ø变形和碎裂作用

变形和碎裂作用是动力变质作用过程中岩石变质的主要方式。

各种岩石在应力作用下，当应力超过弹性极限时，就会出现塑性变形或破裂现象。

在较高的温度和静压力条件下，岩石应变以塑性变形为主，此过程岩石保持着连续性和整体性。

在地壳浅部低温低压条件下，多数岩石具有较大脆性。

当其受应力超过弹性限度时，就会出现碎裂现象。

四、变质岩的特征及分类

Ø变质岩的物质成分

主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、FeO、MnO、CaO、Na2O、K2O、H2O、CO2和TiO2、P2O5等氧化物组成

根据原岩的化学组成在变质作用过程中是否发生改变，把变质作用分为两类：

一类是等化学变质作用，另一类是异化学变质作用。

在等化学变质的情况下，变质岩化学成分（除H2O和CO2外）取决于原岩的化学成分。

等化学系列，系指具有同一原始化学成分的所有岩石；其中矿物组合不同是由变质作用类型和强度决定的，如基性岩石在区域变质条件下，随着变质程度增加出现绿片岩—→绿帘角闪岩—→斜长角闪岩—→斜长辉石岩，构成一个等化学系列。

等物理系列指同一变质条件下形成的所有岩石，其矿物组合的不同是由原岩化学成分决定的，如一个变质相或变质带的所有岩石。

Ø变质岩的矿物成分:

◆主要决定于变质岩的化学成分和变质作用的程度，其次也与变质作用类型有关。

下面列举主要的造岩矿物

岩浆岩、沉积岩、变

质岩中出现的矿物

主要在岩浆

中出现的矿物

主要在变质岩

中出现的矿物

主要在沉积岩

中出现的矿物

石英

霞石

帘石类

蛋白石、玉髓

钾长石

白榴石

符山石、方柱石

粘土矿物

云母

鳞石英

透闪石、阳起石

盐类矿物

斜长石类

方钠石

硅灰石

海绿石

角闪石类

蓝方石

蓝闪石

水铝石

辉石类

黝方石

硬玉、软玉

橄榄石

歪长石

绿泥石

磁铁矿

玄武角闪石

红柱石、蓝晶石和夕线石

续表

岩浆岩、沉积岩、变

质岩中出现的矿物

主要在岩浆

中出现的矿物

主要在变质岩

中出现的矿物

主要在沉积岩

中出现的矿物

赤铁矿

鳞石英

堇青石、十字石

磷灰石

铝石榴子石类

榍石

蛇纹石、滑石

锆石

刚玉

金红石

石墨

◆变质岩矿物成分特点，主要变质矿物的种类。

1.继承原岩矿物（成分一样，结构构造有变化）

（1）岩浆岩：

石英，角闪石，长石，云母，辉石，少量橄榄石。

无副长石（霞石，白榴石），火山玻璃，透长石。

（2）沉积岩：

砂岩：

石英，长石。

粘土岩：

一般无粘土矿物（温度升高，脱水作用）。

碳酸盐岩：

方解石，白云石。

2.新生矿物（与原岩有关）

（1）原岩为粘土岩：

红柱石，蓝晶石，硅线石，菫青石，刚玉，十字石----

K+，Na+,Mg2+/Ca2+/Fe3+/2+,

（2）原岩富钙。

石灰岩，硅灰石，透辉石/透闪石，阳起石，石榴子石，

CaCO3+SiO2→CaSiO3+CO2

（3）超基性岩，基性岩

以Mg为主：

蛇纹石，菱/水镁矿，滑石，镁铝石

以Fe为主：

绿泥石，透辉/闪石，阳起石，铁铝榴石

富碱（K,Na）：

正长石，花岗石，微斜长石，白云母。

◆变质岩矿物特征和组合规律

1.变质矿物特征

（1）同质多像：

红柱石，蓝晶石，硅线石

（2）类质多像：

透辉石，透闪石，阳起石，环带结构。

（3）矿物变形（矿物形状变化）破碎，现象明显

（4）片状矿物：

云母，绿泥石

柱状矿物：

红柱石，蓝晶石，硅线石，透闪/辉石

（5）含水矿物

岩浆岩：

云母，角闪石

变质岩：

绿泥/帘石，滑石，叶腊石

（6）绿色矿物：

橄榄石，绿泥石，绿帘石

2.共生组合规律

（1）低级变质作用（<300℃）:

白云母，绿泥石，石墨，红柱石，滑石，叶腊石，蛇纹石

（2）中级变质作用（≈400℃）：

透闪石，阳起石，硅灰石，十字石，蓝晶石，镁铝榴石

（3）高级变质作用（400℃→650℃）：

硅线石，微斜长石，橄榄石，铝镁石榴石

Ø变质岩的内部结构和其他特点

◆变质岩中片状、针状、柱状矿物（如绿泥石、云母、角闪石、辉石等）较多。

◆变质岩中常发育有分子排列极紧密的矿物，这种矿物是有较小的分子体积和较大的比重，如石榴子石。

◆变质岩中同质多象变体矿物发育，如红柱石、蓝晶石、矽线石则为Al2SiO5的同质多象变体。

◆变质岩矿物的变形现象发育。

◆斜长石的环带结构在变质岩中较为少见。

五．质岩的构造（变质岩主要看构造）

1．变余构造（残留构造）岩石经变质后，仍保留有原来岩石的构造特征，称为变余构造；变余层理构造、变余杏仁构造、变余流纹构造等。

2．变成构造 变成构造是指变质作用过程中（主要是变质结晶和重结晶）所形成的构造的类型有：

斑点状构造、板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、块状构造、流状构造和肠状构造等。

板状构造千枚状构造片状构造

片麻状构造块状构造肠状构造

3．混合构造 是混合岩特有构造，混合岩是一种由高级（或中高级）区域变质岩和不同数量的长英质物质混合组成的岩石。

通常把原先存在的高级变质岩称为基体，长英质物质称为脉体。

混合构造就是指基体与脉体在空间分布上的相互关系，按其形态可以分为：

条带状构造：

基体与脉体相间呈条带状分布。

眼球状构造：

长英质（主要是碱性长石和石英）呈眼球状，断续分布于基体之中。

角砾状构造：

基体被脉体分割包围，呈角砾状。

片麻状构造：

基体与脉体已界限不清，某些基体的暗色矿物断续定向排列。

雾迷状构造：

又称阴影状构造、星云状构造。

基体与脉体的界线已不清，有时仅见基体被脉体交代残留的隐约可现的轮廓，呈斑杂状或阴影状分布。

六．变质岩的结构

变质岩结构分类总结

变质岩的结构:

指矿物、变斑晶自身特征、形态、大小,与邻近颗粒的关系

变余结构

变晶结构

交代结构变质标型结构

变形结构

（1）变余结构

变余斑状结构（原岩为火成岩）

变余砾状结构

变余砂状结构原岩为碎屑岩

变余泥质结构

（2）变晶结构

全自形变晶结构

①按变晶的自形程度半自形变晶结构

他形边境结构

粗粒变晶结构：

<3mm

中粒变晶结构：

1~3mm

②按变晶矿物颗粒的绝对大小细粒变晶结构：

<1mm

显微变晶结构：

只有在显微镜才能分辩

等粒变晶结构

不等粒变晶结构

③按变晶矿物颗粒的相对大小斑状变晶结构

角岩结构

粒状变晶结构（花岗变晶结构）

鳞片变晶结构

纤维粒状变晶结构

④按变晶矿物的外形鳞片粒状变晶结构

包含嵌晶变晶结构

筛状变晶结构

保留原岩结构

（3）交代结构破碎结构

交代泽边，交代蠕虫

1.变余结构 由于在变质作用中，对原岩结构特征改造得不彻底，而保留着原岩的某些结构，称为变余结构。

变余结构的命名，一般是在原岩结构之前加上“变余”二字，如变余斑状结构、变余砂状结构等（图1、2）。

（图1、2）

2．变晶结构 变晶结构是岩石在变质作用过程中重结晶和变质结晶作用所形成的结构。

（1）变晶结构的一般特点

变晶结构和岩浆岩的全晶质结构有不同之处：

①同一世代的变晶矿物没有明显的先后结晶顺序。

晶体自形程度的差别仅取决于结晶能力。

且矿物之间排列紧密、彼此镶嵌或相互包裹。

②变斑晶的形成一般与基质矿物同时或稍晚，因此变斑晶以富含基质矿物包裹体为特征，与岩浆岩中斑晶形成较早的情况相反。

③除变斑晶外，变晶矿物的自形程度差，多为他形或半自形，这与无自由结晶空间有关。

④柱状、片状及放射状矿物比较发育，柱状、片状矿物的延展性比岩浆岩中的大，且多为定向排列。

浅色矿物（石英、长石、碳酸盐矿物等）多具优选方位，发育波状消光、双晶弯曲等变形现象。

（2）变晶结构的类型

①按变晶的自形程度划分

全自形变晶结构 组成岩石的绝大部分变晶矿物颗粒是自形晶。

半自形变晶结构 岩石主要由半自形晶粒所组成。

他形变晶结构 组成岩石的各种矿物基本上都不呈各自应有的晶形，而是呈他形变晶镶嵌在一起

 半自形变晶结构和他形变晶结构较常见。

②变晶结构按矿物粒度的绝对大小可分为：

粗粒变晶结构：

矿物粒度＞3mm

中粒变晶结构：

1~3mm

细粒变晶结构：

0.1~~1mm

显微变晶结构：

＜0.1mm

③变晶结构按矿物粒度的相对大小可分为：

等粒变晶结构：

组成岩石的主要矿物颗粒大小基本相等，一般不具定向排列（图a）。

不等粒变晶结构：

岩石中主要矿物颗粒大小不等，但粒度呈连续变化，也称系列变晶结构（图b）。

斑状变晶结构：

在粒度较细小的矿物集合体中，分布着较大的矿物晶体，二者相差悬殊（图c）。

较细小的矿物集合体称为基质，较大的矿物晶体称为变斑晶。

④变晶结构按变晶矿物的结晶习性和形态可分为：

粒状变晶结构：

岩石主要由一些粒状矿物（长石、石英、方解石等）所组成。

鳞片变晶结构：

岩石主要由云母、绿泥石滑石等片状矿物组成，这些矿物一般常呈定向排列（a）。

纤状变晶结构：

岩石主要由柱状、针状或纤维状矿物组成（b）。

3.交代结构 岩石中原有矿物的溶解消失和新矿物产生是同时进行的，既可置换原有矿物而形成假象矿物，也可以交代重结晶的方式形成新矿物。

常见的交代结构有：

交代假象结构、交代港湾结构、交代残留（岛屿）结构、交代蚕蚀结构、交代蠕英结构等。

交代残留结构交代蚕蚀结构交代蠕英结构

4.碎裂及变形结构 这类结构的主要起因是动力作用，故又称为动力变质结构。

代表性的动力变质结构有：

碎裂结构：

矿物颗粒的外形都呈不规则的棱角状、锯齿状、粒间则为粒化作用形成的细小碎粒和碎粉（图a）。

碎斑结构：

在细小碎粒至隐晶质的粉末（称碎基）中还残留有部分较大的矿物碎粒，很象斑晶（即碎斑）的结构。

糜棱结构：

是在地壳较深的部位，岩石基本上处在塑性状态下，岩石以显微碎裂颗粒化、蠕变、颗粒边界滑动、重结晶等作用形成的一种具糜棱面理的定向结构（图b）。

七．变质岩的分类

根据变质作用类型，将变质岩分为五大类：

1．区域变质岩类2．混合岩类3．接触变质岩类

（1）接