泥质系列变质岩汇总.docx

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泥质系列变质岩汇总

泥质系列变质岩变化规律

区域变质岩中的变质泥质岩：

有板岩、千枚岩、片岩、片麻岩

重要区域变质相：

绿片岩相（LGS）:

（巴罗式Ch、Bi带）

也称之为低绿片岩相，低级变质级.

Ms+Ch+Q泥质岩石

Ms+Bi+Ch+Q泥质岩石

泥质岩石中也可以出现Cld及富锰铝榴石的Gt。

绿帘角闪岩相（EA）:

（巴罗式Alm带）

特征:

泥质岩中出现富Alm的Gt。

Cld+Ch+Q＝Alm+H2O

Ms+Ch+Q＝Alm+Bi+H2O

Alm+Bi+Ms+Q泥质岩石

泥质岩石的组合相当于Alm带，在这一变质条件下Cld和Ch都可能出现。

低角闪岩相（LA）:

（巴罗式St、Ky带，巴肯式And带）

泥质岩中以出现St（中压）和Crd（低压）和在Ms存在时富铁绿泥石及Cld的消失为标志。

Ch+Ms=St+Bi+Q+H2O

Ch+Ms+Q=Crd+Bi+Als+H2O

（巴肯式And带等变线反应）

中压泥质岩石：

St+Alm+Bi+Ms+Q±Pl

Ky+Alm+Bi+Ms+Q±Pl

低压泥质岩石：

Crd+And+Bi+Ms+Q±Pl±Alm

高角闪岩相（HA）:

（巴罗式Sil带）（Sil-Or带）

泥质岩石标志：

Ms＋Q不稳定，转变为Kf＋Als。

Ms+Q＝Kf+Sil/And+H2O

片麻岩发生深熔，出现混合岩化作用也是高角闪岩相开始的标志。

Sil+Gt+Bi+Kf+Q±Pl泥质岩石，中压

And+Crd+Bi+Kf+Q±Pl泥质岩石，低压

麻粒岩相（G）:

（Ga-Crd-Or带）

泥质岩石进入麻粒岩相的标志:

Sil+Bi不稳定，转变为Ga+Crd。

Bi+Sil+Q=Alm+Crd+Kf+H2O

Sil+Ga+Crd+Kf+Q±Pl泥质岩石

泥质系列变质岩岩石类型

板岩

板岩具有板状构造，变质程度低，原岩重结晶作用不明显，仅在板理面上见到微弱的丝绢光泽，系由细小的绢云母和绿泥石等重结晶所至。

板状构造，岩石在构造应力作用下常形成一组密集平行的破劈理，这些破劈理就构成板状构造的板理。

具有板状构造的岩石重结晶作用不明显，板理面上常见较弱的丝绢光泽，系由细小的Se和Ch等重结晶所至，岩石主要为变余泥质结构。

岩石主体为残余的粘土质、粉砂质和凝灰质物质等，常出现变余层理构造。

原岩为泥质、粉砂质沉积岩及部分中酸性凝灰岩、沉凝灰岩等。

千枚岩

千枚岩以发育千枚状构造为特征，岩石中的各种组分已基本重结晶并定向排列构成千枚理，但矿物的粒度细小，肉眼不能分辨。

结构为显微鳞片变晶结构及斑状变晶结构，矿物成分主要为Se和Q以及含量不等的Ch和Ab等，有时可出现Bi、Cld、Gt和Mt等变斑晶，常常由于含有较多的Se而显示强烈的丝绢光泽。

千枚状构造，岩石中的各种组分已基本重结晶并定向排列构成千枚理，但矿物的粒度细小，肉眼不能分辨，仅在片理面上见强烈的丝绢光泽。

千枚岩的原岩有泥质、粉砂质沉积岩、及部分火山凝灰岩等

片岩

片岩以发育片状构造为特征，片柱状矿物（云母、Ch、Tc、Ser、Act等等）含量超过30％。

与千枚岩相比，片岩中矿物的结晶粒度较粗，为显晶质的鳞片（粒状）变晶结构。

片状构造，主要由片、柱状矿物（如云母和角闪石等）和部分粒状矿物（如石英、长石等）定向排列而成。

与千枚状构造不同的是具有片状构造的岩石重结晶程度高些，肉眼可以辨认。

由于原岩成分和变质条件不同，片岩类型变化多样,主要包括：

云母片岩、绿片岩、蓝片岩和镁质片岩4类。

云母片岩

主要变质矿物为Bi、Ms、Q及长石等，多数情况下Q大于长石，长石小于25％，片柱状矿物大于30％，粒状矿物小于70％。

当K2O不足时，可出现And、Ky、Sil、Crd、St、Alm及Cld等特征变质矿物，鳞片粒状变晶结构及斑状变晶结构等，片状构造。

原岩为泥质沉积岩及火山沉积岩，变质程度主要为绿帘角闪岩相和低角闪岩相。

云母片岩的定名原则为：

特征变质矿物＋云母成分（黑云母、白云母或二云母）＋片岩。

当有两种以上的特征矿物时，以少前多后的原则，如十字石榴二云片岩，当石英超过50％时，也可参与定名，如石榴石白云母石英片岩等。

片麻岩

片麻岩主要由石英、长石及部分暗色矿物如云母、角闪石辉石等组成，有时出现Gt、Sil等特征变质矿物，粒状矿物大于50％，长石大于Q。

鳞片粒状变晶结构、片状构造。

片麻状构造，主要由粒状矿物和少量的片、柱状矿物定向排列而成，由于片、柱状矿物含量少，在岩石中断续分布构成片麻理。

富铝片麻岩

原岩为泥质岩石。

主要矿物成分为Kf、Pl、Q和Bi等，粒状矿物含量一般超过50％，长石含量大于石英，也可以出现数量不等的特征变质矿物如And、Sil、Crd、Gt和Co等。

具有片麻状构造，鳞片粒状变晶结构，或斑状变晶结构。

由于出现Kf与富铝矿物共生，因此在Q存在时，不出现原生白云母，一般代表高角闪岩相条件。

定名原则：

特征变质矿物＋主要片、柱状矿物＋长石种类＋片麻岩如夕线石黑云母钾长片麻岩。

麻粒岩

在泥质和长英质成分的岩石中也常出现Hy，暗色矿物的含量应在85％以下。

富铝麻粒岩

原岩为泥质岩石，主要变质矿物为Kf（条纹长石）、Pl和Q等，特征变质矿物出现Crd、Sil、Gt和Hy及假蓝宝石等，为块状构造、弱片麻状构造及条痕状构造等，粒状变晶结构。

在印度、及其他很多前寒武纪结晶基底中，麻粒岩相的泥质岩石以出现Q＋条纹长石＋Pl＋Gt＋Sil及石墨等为特征，称为孔兹岩。

当压力较高时，Ky取代Sil，为泥质高压麻粒岩。

当压力较低时，矿物组合中出现Crd，为低压麻粒岩。

泥质系列变质岩各变质相矿物共生组合

绿片岩相（LGS）:

（巴罗式Ch、Bi带）

Ms+Ch+Q泥质岩石

Ms+Bi+Ch+Q泥质岩石

绿帘角闪岩相（EA）:

（巴罗式Alm带）

Alm+Bi+Ms+Q泥质岩石

低角闪岩相（LA）巴罗式St、Ky带，巴肯式And带）

泥质岩中以出现St（中压）和Crd（低压）和在Ms存在时富铁绿泥石及Cld的消失为标志。

中压泥质岩石：

St+Alm+Bi+Ms+Q±Pl

Ky+Alm+Bi+Ms+Q±Pl

低压泥质岩石：

Crd+And+Bi+Ms+Q±Pl±Alm

高角闪岩相（HA）:

（巴罗式Sil带）（Sil-Or带）

泥质岩石标志：

Ms＋Q不稳定，转变为Kf＋Als。

Sil+Gt+Bi+Kf+Q±Pl泥质岩石，中压

And+Crd+Bi+Kf+Q±Pl泥质岩石，低压

麻粒岩相（G）:

（Ga-Crd-Or带）

Sil+Ga+Crd+Kf+Q±Pl泥质岩石

泥质系列变质岩各变质相重要的变质反应

绿帘角闪岩相（EA）:

（巴罗式Alm带）

Cld+Ch+Q＝Alm+H2OMs+Ch+Q＝Alm+Bi+H2O

低角闪岩相（LA）:

（巴罗式St、Ky带，巴肯式And带）

Ch+Ms=St+Bi+Q+H2O

Ch+Ms+Q=Crd+Bi+Als+H2O（巴肯式And带等变线反应）

高角闪岩相（HA）:

（巴罗式Sil带）（Sil-Or带）

Ms+Q＝Kf+Sil/And+H2O

麻粒岩相（G）:

（Ga-Crd-Or带）

Bi+Sil+Q=Alm+Crd+Kf+H2O

玄武岩的成因、构造环境分类

研究意义：

因为玄武质岩浆直接来源于上地幔，并可产于多种构造环境中，所以研究玄武岩对于反演地幔物质成分、分析构造环境和地球的深部动力学均具有重大意义。

1、玄武质岩浆的形成

地幔橄榄岩部分熔融

导致地幔橄榄岩部分熔融的因素：

温度的升高；压力的降低；挥发组分的加入。

不同构造部位诱发源岩熔融因素的差异：

洋中脊和大陆裂谷——减压熔融

俯冲带——下插板块升温，引起熔融

俯冲带——下插板块脱水，引起上部地幔楔部分熔融—挥发组分的加入

2、玄武岩成分差异的影响因素

1）源区的物质成分—地幔成分的不均一性，如饱满型地幔、交代富集型地幔、亏损型地幔。

2）部分熔融程度—如拉斑玄武岩是地幔橄榄岩20-30%部分熔融的产物；

碱性玄武岩是地幔橄榄岩<15%部分熔融的产物。

3）源区流体的成分—如CO2使岩浆中的碱度增加。

4）源区的部分熔融条件—P的影响最大，如低压下形成拉斑玄武岩，高压下形成碱性玄武岩。

3、玄武岩的成因与构造环境

1）大洋中脊玄武岩（MORB）

形成环境：

拉张环境

形成条件：

低压高温，高度部分熔融（20-30%）

源区：

亏损的二辉橄榄岩、方辉橄榄岩

主要是拉斑玄武岩。

化学成分特征是低LILE，同位素亏损。

MORB分为两种：

正常MORB（N-type）:

起源于亏损的软流圈上地幔；

地幔柱型MORB（P-type）：

起源于比较富集的地幔柱或热点。

P-typeMORB=N-typeMORB+OIBsource

MORB的原始岩浆可能是苦橄岩经过Ol的结晶分异而成拉斑玄武岩。

2）大陆裂谷玄武岩——碱性玄武岩、碧玄岩、拉斑玄武岩

形成环境：

大陆内部拉张环境

形成条件：

减压为主，温度增加较小，部分熔融程度一般低于洋中脊

源区：

饱满型和交代富集型的地幔橄榄岩

大陆裂谷岩浆作用：

代表稳定的大陆开始发生裂解，是新的洋盆形成的前奏。

大陆裂谷岩浆作用的起因：

有两种模式，主动模式和被动模式。

主动模式：

地幔柱或热点。

热的软流圈物质上涌、岩石圈拉张、下地壳沿着地壳的薄弱带减薄；基性岩墙群不断侵入到越来越薄的地壳。

被动模式：

岩石圈减薄，大陆地壳被拉开，从而促使地幔物质上涌。

无论哪种模式，软流圈物质的上涌都是个事实。

大陆裂谷岩浆作用形成的岩浆组合非常复杂，从过渡型亚碱性玄武岩－碱性玄武岩－硅不饱和的碧玄岩和霞石岩，有时有超钾质的白榴岩。

除了玄武岩之外，还有大量的长英质喷出岩，如粗面岩、响岩、流纹岩－可能与分离结晶、大陆地壳混染有关。

另外，与CFB相比，大陆裂谷岩浆作用的喷发性更强－反映源区的强交代而富含挥发分。

在多数情况下，大陆裂谷岩浆似乎来自富集的地幔源区。

亏损的软流圈只有在强主动型裂谷中才有参与。

3）俯冲带玄武岩

多阶段：

板块俯冲→洋壳和大洋沉积物的脱水→流体及酸性岩浆的向上迁移→地幔楔的交代作用和富集→地幔楔的部分熔融和岛弧岩浆的生成。

多源：

地幔楔（大洋岩石圈＋软流圈上地幔）；洋壳（大洋玄武岩＋大洋沉积物）；海水；大陆地壳的混染。

分成四个系列：

低钾系列；钙碱系列；高钾钙碱系列；橄榄玄粗岩系列-碱性橄榄玄武岩系列。

每个系列由不同比例的玄武岩、安山岩、英安岩和流汶岩组成，与流体交代和深度有关。

化学成分：

与MORB相比富含LIL和LREE元素，而贫HFS元素。

4）大陆边缘玄武岩

岩浆源区的复杂性：

大陆地壳与地幔和大洋地壳与地幔的混杂带

形成环境的特殊性：

不同性质板块的会聚部位

形成条件：

挥发组分—H2O的作用

A降低部分熔融的温度

B改变了矿物的熔融行为—形成的岩浆相对富含SiO2

CH2O的存在使体系处于高的fo2的条件，磁铁矿先结晶，

导致岩浆不发生富铁趋势的演化—钙碱性系列与拉斑系列的区别。

D岩浆上升，H2O逸出减少，岩浆快速