变质岩复习.docx

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变质岩复习

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名词解释

1.变质作用：

变质作用是一个亚固态的过程，由于物理或化学条件的改变，导致了矿物及其结构发生了改变，常常引起某个岩石的化学成分发生变化。

这些变化可与部分熔融共存。

2.重结晶作用：

指岩石在保持固体状态下的矿物重新组合和通过化学反应形成新的矿物过程。

重结晶前后，岩石总化学成分保持不变。

3.交代作用：

指固体岩石在化学活动性流体作用下通过组分带入带出使岩石总组分和矿物成分发生变化的过程。

岩石在交代过程中体积不变。

4.晶内塑性变形：

主要包括直线滑移、双晶滑移、单个晶体的扭折，它们与晶体位错移动相联合。

直线滑移：

晶格滑移距离是结晶学基本单位的整数倍，滑移结果改变晶体形状但不改变晶格方位。

双晶滑移：

滑移距离是结晶学基本单位的分数，滑移结果产生机械双晶。

单晶扭折：

由于晶内变形不均匀而在滑移中发生旋转，导致滑移面弯曲扭折形成。

位错：

是晶体内原子排列不完整造成的线缺陷。

5.晶界塑性变形：

包括颗粒边界的滑移和扩散流动（压溶）。

扩散流动：

较大应力下的颗粒边界→较小应力边界；晶体形状改变化学迁移→晶体生长；晶体形状改变。

这一过程可以有流体，也可以无流体。

压溶：

有粒间流体参与时，通过粒间流体相的扩散流动。

6.变质分异：

使原先均匀的岩石发育成分层的变质过程。

形成机理：

1.成分层代表扩散反应带。

化学不相容的两种岩石之间的化学位梯度自发引起；均匀岩石中粒间溶液活动化学组分化学位梯度引起。

2.成分层的发育是构造重结晶的结果。

先存岩石中的先存成核的结果（Bramwell,1985）。

3.成分层是强烈压扁的结果。

7.P-T-t轨迹：

就是岩石在变质作用过程中P-T条件随时间（t）的变化而变化的历程或在P-T图解中表示历程的曲线。

8.进变质：

岩石在热峰前，温度随时间而增加的过程中发生的变质结晶作用。

递增变质：

一个变质地区，地表沿一定方向，热峰温度连续有规律地增加的变质作用。

退变质：

岩石在热峰后，伴随温度降低发生的变质重结晶作用。

退化变质：

岩石在热峰后，伴随温度降低发生的变质重结晶作用。

①包含退变质含义；②复变质中，比老的变质事件温度低的年轻变质重结晶作用。

12.热峰条件：

是岩石在变质作用过程中经历的最高温度状态时的条件，包括热峰温度、热峰压力等。

13.变质级：

变质作用的程度，由平衡矿物组合来确定的，通常主要指示变质作用的热峰温度，分为四种，很低级（300-400）、低级（<400）、中级（600-700）和高级（>700）

14.变质反应：

发生在变质作用的条件下的化学反应

15.变质相系：

一个递增变质地区观察到的变质相的系列。

如：

①低压变质相：

沸石相，葡萄石－绿纤石相和绿片岩相等②中压变质相：

绿片岩相，角闪岩相和麻粒岩相③高压变质相：

蓝片岩相和榴辉岩相。

变质相：

在热峰附近一定的P-T-x范围内达到化学平衡的一套变质矿物组合，它们在空间上和时间上是紧密相关的，不断重复的。

以致于它们的关系是衡定的,其矿物组合与化学成分之间有固定的可以预测的关系。

16.矽卡岩：

中酸性岩浆岩侵入到碳酸盐原岩中，发生交代作用形成，岩石组成以钙铝榴石-钙铁榴石，透辉石-钙铁辉石为主。

17.孔兹岩：

由石榴石、矽线石、堇青石组成，原岩是泥质岩，经过麻粒岩相（高温）变质形成。

18.蓝片岩：

含蓝闪石的片岩总成，原岩多为基性，经蓝片岩相变质（高压-低温变质），

19.榴辉岩：

由石榴石和绿辉石组成的无长石的区域变质岩，其中石榴石与绿辉石的含量和＞75%，单个含量<75%，原岩为辉长岩，经榴辉岩相变质而形成。

20.柯石英：

高正突起，二轴晶，边缘常有放射状裂隙。

是一种超高压产物。

大题

1.变质作用的因素（温度和压力、流体成分、时间）

变质作用是一个亚固态的过程，由于物理或化学条件的改变，导致了矿物组成及其结构构造发生了改变，常常引起某个岩石的化学成分发生变化。

温度。

①升高温度有利于吸热反应，温度降低有利于放热反应，②加快反应的速率，是晶体生长与重结晶的决定性因素。

③改变岩石的变形行为，从脆性转为韧性变形④产生变质热液，作为催化剂、搬运剂与媒介对变质作用施加影响⑤温度升高，混合岩化⑥最低温度是成岩作用向变质作用转变的界限，一般为150-200℃，最高温度是变质作用想岩浆作用转化的界限，一般为650-700℃

压力。

流体。

2.变质作用的类型267

根据变质范围和地质背景：

局部变质作用（<100km3），区域变质作用（>100km3）

局部变质作用，分布局限，面积小于100km3，局限在一个具体的地质构造中，往往一个因素起主导作用。

分布在，要由导致的变质作用。

主要控制因素为，主要变形/变质的机制为

。

P/T情况。

（1）接触－热变质作用。

岩浆岩与围岩之间，具很低的P/T类型。

主控因素为温度

（2）动力变质作用。

分布在断裂带中，主控因素为偏应力,高至低P/T类型

（3）冲击变质作用。

分布在陨石坑附近，在陨石冲击地表时，有强大的冲击力作用。

（4）交代变质作用。

分布于侵入体接触带及其附近和火山喷气活动区。

变质作用机制主要为交代作用（扩散和参透交代）。

区域变质作用，面积巨大，波及范围数千平方公里，变质因素复杂，往往是温度、压力、流体的综合作用。

（1）造山变质作用

（2）洋底变质作用

（3）埋藏变质作用

（4）混合岩化作用

3.变质反应的基本类型

①参加反应物的物相种类：

固-固反应又分为1.多形转变SiO2（Qtz=Coe）、Al2SiO5（Ky=And=Sil）2.固-熔体出溶3.纯固相之间的反应；有流体相参加的反应（主要为H2O和CO2）又分为：

脱水反应、脱碳酸反应、脱水－脱碳酸反应

②反应物与生成物的关系：

连续和不连续反应

③反应是否改变矿物原子数：

净传递反应和交换反应。

④氧化还原反映

连续反应（滑动反应）：

反应物和生成物之间的关系时渐变的，在给定的压力和流体成分条件下，反应在一定的温度范围内连续发生，即两者在双变反应区内共存（包含有固溶体）。

不连续反应：

反应物和生成物之间时突变的，在给定的压力和流体成分条件下，反应在一个特定的温度下发生，在P-T,P-x,T-x等双变图解上反应物和生成物只能在单变线上共生。

否则（偏离了平衡条件），两者则不能共存即一个稳定一个消失。

净转移反应：

变质反应过程中引起矿物原子数目的变化。

（很好的压力计）；

交换反应：

反应过程中不改变相关矿物的原子数，仅引起共存矿物之间的原子交换（Fe，Mg等）。

（很好的温度计）

4.等化学系列和等物理系列

等化学系列：

是指化学成分相同的所有岩石，在不同的温度压力与流体条件下，发生变质反应形成不同的矿物组合，其矿物组合不同是由变质作用类型和变质作用强度决定的。

等物理系列：

是指同一变质作用条件下形成的所有岩石，其矿物组合的不同是由于原岩的化学成分决定的。

如一个变质带和变质相的岩石。

5.变质岩的结构和构造

变质结构

变质结构

变晶结构:

变晶的大小、几何形态、自形程度、相互关系统称之。

变形结构:

与变形有关的，产生粒径减小的结构效应称之。

变余结构:

变质岩（特别是浅变质岩）中保留下来的原岩结构特征。

又称之为残余结构

变质构造

变余（残余）构造:

变质不彻底保留下来得从原岩构造。

变质构造

定向构造:

变质矿物的定向排列，出现优势方位。

偏应力作用的结果。

无定向构造:

变质矿物颗粒随机分布，无定向性。

变质结构

变晶结构

反应粒度、自行程度和形态特征的变晶结构

粒度。

粗中细微细粒210.1mm

自行程度。

自形、半自形、他形

关系。

斑状变晶结构

花岗变晶结构——花岗变晶多边形结构与花岗变晶多缝合结构

粒状变晶结构（花岗变晶结构）；

鳞片变晶结构；

纤状变晶结构；

交叉变晶结构或横交结构；束状变晶结构

斑状变晶结构——等轴状或近等轴状颗粒组成

边界直线或微弯

边界叶片状或锯齿状

鳞片变晶结构:

以板状或叶片状矿物为主组成,如云母、绿泥石、滑石等片状矿物组成

纤维状变晶结构:

以针状或长柱状矿物为主组成.

交叉变晶结构或横交结构。

以板状、叶片状、柱状矿物为主，没有定向分布时

束状变晶结构：

由板状至针状矿物的发散束状集合体组成的结构。

反应变晶之间包裹关系——变嵌晶结构

变嵌晶:

大颗粒包裹小颗粒.

筛状结构:

当包裹体很多时.

残缕结构:

当包裹体呈定向排列时.

雪球结构:

若残缕强烈弯曲呈“S”形,形如雪球.

反应变晶之间反应关系——反应结构

反应结构：

当反应或交代反应不彻底，未达到平衡时，反应物和生成物共存，结构上可以反映出他们之间的关系。

港湾状结构：

两者之间的边界十分特征，常常呈港湾状。

边界线通常指向先成矿物，并在后成矿物中可找到先成矿物，残留的先成矿物保持了矿物光性连续性。

岛屿结构:

当反应进一步加强时，先成矿物可被后成矿物分割成孤立的岛屿状。

冠状反应边：

后成矿物呈环状围绕先成矿物

后成合晶：

后成矿物呈细小的蠕虫状分布于先成矿物的周边。

假象：

后成矿物完全替代先成矿物，但仍保留先成矿物的外形。

变形结构

与变形有关的，产生粒径减小的结构效应

亚颗粒：

是变形晶体通过消除位错恢复至无应变状态的恢复作用所形成的大量细小无应变颗粒。

其常常呈拉长的扁豆体、带状，称丝带结构.

碎裂结构:

碎斑为大的破裂的岩石或矿物颗粒.

糜棱结构:

碎斑常发育波状消光、变形带、变形双晶、压溶和压力影.

玻璃质碎屑结构:

熔蚀现象,基质为玻璃质.

变余结构

变质岩（特别是浅变质岩）中保留下来的原岩结构特征。

又称之为残余结构

构造

定向构造

面状构造

表现为一系列近平行排列的面。

变余层理、板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、条带状构造和眼球状构造等。

线状构造

岩石中各种线状要素的平行定向排列。

拉伸线理、皱纹线理和交面线理等三类

无定向构造

块状构造

岩石中矿物均匀分布,无定向.

斑点构造

矿物雏晶集合体呈不同的形状、不同的斑点分布于均匀的岩石中；由一两中矿物细小颗粒集合体组成，称瘤状构造

角砾状构造

以含大量的棱角状碎块为特征。

云染状构造

出现在混合岩中，强烈的。

长英质成分居多，暗色矿物较少，星点状

6.共生分析的基本思路

从热力学角度看，一个天然结晶岩石就是一个复杂的非均匀系统。

对绝大多数变质岩而言，其热峰条件下形成的矿物组合往往非常接近化学平衡，这使得岩石矿物组合（相）与岩石化学成分（组分）和物理化学条件（自由度）之间的关系应服从Gibbs相律。

因此，从研究变质岩矿物共生组合特征及其变化规律出发，应用相律，可以分析矿物组合与岩石化学成分和物化条件的关系。

这是变质岩石学研究的基本方法，称为共生分析。

F（自由度数）=C（组分数）–p（相数）+2

确定矿物共生组合的主要标志：

①各矿物都相接触；②各矿物之间无交切和反应关系；③同种矿物光学性质相等，无矿物环带；④一对矿物之间的分配系数相等；⑤符合矿物相律。

标准①的判别是关键

7.封闭系统的Goldschmidt矿物相律

在封闭条件下岩石系统达到平衡时应服从Gibbs相律。

变质作用是在一定T-P区间内进行的并达到平衡，必须至少有两个自由度，即f≥2。

由Gibbs相律公式可得：

f=C-P+2≥2。

因此，P≤C。

如果系统内没有流体相，P就代表矿物相数；如果有一个流体相，矿物相数就等于P-1。

因此在一定T-P范围内平衡共生的矿物相数不大于该岩石系统的独立组分数。

例如Al203-Si02二元系。

。

。

必须指出，Goldschmidt矿物相律描述的是P-T图解上双变区内或变质地体的变质带内的矿物共生规律。

而P-T图解的单变线上或变质地体等变线上出现的矿物相数要比矿物相律允许的相数多1。

8.开放体系下Korzhenskii矿物相