第七章 变质岩基本特征

这是一篇关于第七章 变质岩基本特征的思维导图，主要内容有一 物质成分、二 结构构造、三 变质岩分类。

第七章 变质岩

• 二 结构构造
  • 1. 结构
    • 1||| 变余结构
      • 与岩浆岩有关~
        • 变余斑状结构：有斑状结构的变质浅成岩和火山熔岩中最常见的~；变余斑晶多为石英和长石，也常有黑云母、角闪石、辉石和橄榄石等暗色矿物。
        • 变余辉绿结构：在绿片岩和斜长角闪岩中有时可见变余辉绿结构；其特征是长条状斜长石组成的格架所形成的辉绿结构仍可辨认，但斜长石边缘呈凹凸不平状，单斜辉石多已退化变质为角闪石矿物。
        • 变余交织结构(变余安山结构):，多见于中基性火山岩形成的变质岩中。其特征是基质中细小的、板条状的变余微晶斜长石略具定向分布于绿泥石、阳起石等矿物微晶集合体中，形成变余交织结构。
      • 与火山碎屑岩有关~
        • 极细的凝灰部分多已变质重结晶，出现新的矿物组合称为变余火山碎屑结构，进一步可分为变余晶屑结构、变余岩屑结构和变余熔结结构, 在变质较深的地区、变余角砾、岩屑、晶屑、玻屑等结构也显出
      • 与沉积岩有关~
        • 化学成因胶结物比较容易重结晶或发生反应生成变质矿物(绢云母、绿泥石等)。而砾石和砂粒不易发生变化，基本形态保留下来，称为变余砾状结构和变余砂状结构。
        • 变余泥质结构：泥质岩的结构特征，只在较微变质的板岩及角岩化泥岩中才能部分地保留下来
        • 变余生物碎屑结构：当沉积岩中含有生物化石或生物碎屑在较轻微的变质岩中尚有部分保存
    • 2||| 变晶结构
      • 变晶矿物相对大小
        • 等粒变晶结构、不等粒变晶结构、斑状变晶结构
      • ~粒度的绝对大小
        • 粗粒变晶结构主要矿物颗粒平均粒径>3ｍｍ;中粒~(3-1ｍｍ); 细粒~(1-0.1ｍｍ);显微~(<0.1ｍｍ)
      • ~结晶习性形状
        • 粒状变晶结构(花岗变晶结构):角岩结构泥质岩石由接触热变质作用形成的显微粒状变晶结构呈灰黑色，质地均一致密、坚硬，呈块状构造，很似牛角质)、鳞片变晶结构(主由云母等片状矿物组成。片状矿大多物都呈定向排列，片理构造十分明显;有时片状矿物无定向排列岩石呈块状构造)、纤状变晶结构(主由纤维状、长柱状矿物组成,成平行排列或束状集合体)
      • ~交生关系
        • 包含变晶结构
          • 包含嵌晶变晶结构、筛状变晶结构、残缕结构、旋转结构(雪球状构造)
        • 穿插变晶结构
          • 两种以上矿物相互穿插彼此分割组成两部分嵌晶体，有各自的消光位有形成的新矿物的交生状态
        • 变质反应边(次变边)
          • 变质反应不彻底，早期被反应矿物围绕着晚期反应矿物，呈放射状、似蠕虫状或镶边状,晶形、光性方位都不连续
        • 网格状
          • 矿物交叉纵横裂隙被溶液充填，置换原有成分后形成网状分布的新矿物(橄榄石受蛇纹石化)
    • 3||| 碎裂结构
      • 压碎角砾结构(碎基含量＜10％)碎裂结构(碎基10-50%)碎斑结构(有少部分颗粒较粗碎块称为碎斑)糜棱结构(几乎全部被碾碎成微粒或粉末状)
    • 4||| 交代结构
      • 交代残留：交代不完全，原生矿物残余保留在次生矿物中, 交代残留体外形很不规则与包裹它的矿物有交代蚕蚀，外形、双晶、消光方位等方面显示出它们原来为连续单一晶体，消光方位相同。被交代残留矿物表面洁净程度大大降低，包含变晶内部的矿物可不同种类的，同种矿物消光位也可不一致
      • 交代假象：新矿物完全取代整个原生矿物，仅保留原生矿物外形轮廓而呈假象,常见于气热变质和接触交代变质的岩石中,如蛇纹石置换橄榄石
      • 交代蚕蚀:交代关系相接触的两种矿物，次生矿物以不规则形态伸入被交代的原生矿物之中，使接触线呈港湾状或牙状
      • 交代净边: 主要发育在斜长石中。由蚀变较强烈(绢云母化等)，斜长石晶粒四周有一圈洁净的钠长石边。混合花岗岩中正交偏光 d＝2.3㎜
      • 交代穿孔: 当溶液沿原生矿物解理缝进行交代，形成浑圆形乳滴状的新生矿物, 被包矿物为后生成的矿物，一般成分单一，或为石英穿孔、长石穿孔
      • 交代蠕英: 在斜长石或钾微斜长石接触带及其附近出现蠕虫状分布的石英现象，呈蠕虫状分布的是微斜长石称为似蠕英结构
      • 交代条纹: 钾长石中分布的斜长石条纹形态极不规则，常呈分叉状或树枝状且分布极不均匀。而固溶体在T下降时分离结晶的条纹长石则分布较规则
      • 交代斑状:交代斑晶内常有交代残留体的基质矿物成分，不均匀分布；交代斑晶常切割（不是推开）原岩的片理
  • 2. 构造
    • 变余(残留)构造
      • 正变质岩:变余气孔构造、变余杏仁构造、变余流纹构造、变余枕状构造等；副变质岩:变余层理、变余泥裂、变余波痕等
    • 变成构造
      • 不定向构造
        • 斑点构造：温度升高岩石中某些组分发生扩散、迁移集中形成大小不等的斑点或团块，这些斑点重结晶成变斑晶
        • 块状构造：矿物或矿物集合体无定向分布的均一构造(石英岩、大理岩)
        • 云染状（星云状、阴影状）:常见于强烈混合岩化岩石,浅色长英质物质之间无明显界限
        • 条带状：粒状浅色矿物和片、柱状暗色矿物分别集中而呈现颜色和粒度不均一的条带交替分布
      • 定向构造
        • 板状构造(劈理构造): 低温而应力较强时泥岩或页岩等柔性岩石达到一定限度出现一组互相平行的破裂面(劈理)
        • 千枚状构造：劈理面上某些矿物（绢云母、绿泥石）呈定向密集平行排列，具明显的丝绢光泽，一些有小皱纹
        • 片状构造：重结晶较明显，片理面平直、波状弯曲，与原岩层理多数平行有时斜交，沿片理面可劈成不平整的薄片
        • 片麻状构造：主由粒状变晶矿物组成，少量片状或柱状矿物呈断续定向平行排列，区域变质片麻岩中常见
• 三 变质岩分类
  • 1||| 变质作用类型
    • 动力变质岩类、区域变质岩类、混合岩类、接触变质岩类、交代变质岩类(气－液变质作用形成)
  • 2||| "等化学系列"原理
    • 长英质(富硅)系列、泥质(富铝)系列、碳酸盐(钙质)系列、基性(富铁)系列、超基性(富镁铁)系列
  • 3||| "等物理系列"原理
    • 相同的变质作用和变质条件下，不同的原岩形成不同的变质岩石(区域变质作用中级变质条件下，泥质岩变质成云母片岩、石灰岩变质成大理岩等)
  • 4||| 物质成分
    • 根据岩石的主要矿物组成:正长石片麻岩、矽线-堇青石片麻岩、斜长石片麻岩、榴辉岩与角闪岩、绿泥石-滑石片岩、硬玉岩、钠闪石岩、石英质岩石、钙硅酸盐岩石、大理岩、黄铁矿岩石、刚玉岩等十二大类。
  • 5||| 原岩类型
    • 长英质变质岩类、泥质变质岩类、钙质变质岩类、镁铁质（基性）变质岩类和超镁铁质（超基性）变质岩类
• 一 物质成分
  • 1. 化学成分
    • 1||| 特征
      • 由泥质岩变质的岩石常含有较多的Al2O3和K2O，Al2O3>K2O+Na2O+CaO
      • 不同原岩形成的变质岩，SiO2含量变化范围大，FeO、Fe2O3含量变化较大
      • 许多变质岩碱质含量一般不高，Na2O含量很低，多数是K2O>Na2O
    • 2||| 影响因素
      • 体系的封闭程度
      • 元素变质作用行为
        • H2O和CO2等挥发份含量变化最大，随温度升高减少
        • 亲铜元素（Cu、Pb、Zn、Ag、As、Te、Hg、Rb）随温度升高活动性增大易被变质热液带出带入亲铁元素（Fe、Cr、Co、Ni）稳定性较大
        • 主要造岩氧化物含量在一般变质作用中无明显变化
        • 正变质岩化学成分变化范围较小，副变质岩较大
    • 3||| 等化学系列和等物理系列
      • 等化学变质作用：不伴随有组分带出和带入的交代作用，除挥发分以外，原岩中化学组分在变质岩中基本保持不变或很少变化，化学成分主要取决原岩
      • 异化学变质作用：伴随有组分带出和带入的交代作用，在变质前后岩石的化学成分有明显的差异，化学成分既决定于原岩，同时还决定于交代作用的类型和强度
      • 等化学系列：指化学成分相同或基本相同的原岩，在不同变质条件下形成的所有变质岩石。 等物理系列：指化学成分不同的原岩，在相同或基本相同的变质条件下（温度、压力）形成的所有岩石
  • 2. 矿物成分
    • 1||| 一般特征
      • 变质岩中出现一些岩浆岩、沉积岩中不出现的特征变质矿物，如红柱石、堇青石、十字石、矽线石、蓝晶石、硅灰石等 广泛发育纤维状、鳞片状、长柱状、针状矿物，如矽线石、绢云母、透闪石等， 常出现比重大、分子体积小的矿物，如石榴子石，石英、长石等矿物常具波状消光，裂纹也较发育。
    • 2||| 成因分类
      • (１)稳定矿物(新生矿物)：在一定变质条件下原岩经变质结晶作用和重结晶作用形成的矿物。它可以是原岩中已有的、经变质后仍然存在的矿物，如大理岩中的方解石；也可以是原岩中不存在、经变质作用新产生的矿物，如硅灰石大理岩中的硅灰石。 (２)不稳定矿物(残余矿物)：在一定的变质条件下，由于反应不彻底而保存下来的原岩矿物，如云英岩中的钾长石残余。
      • 1）特征变质矿物：是仅稳定存在于很狭窄的温度－压力范围内的矿物，它对外界条件的变化反应很灵敏，为变质岩形成条件的指示矿物，如红柱石、蓝晶石等。 2）贯通矿物：是能在一个很大的温度－压力范围内稳定存在的矿物，如石英。又分为共生矿物：是指同一物理化学条件下形成的一组矿物组合，同世代矿物。共存矿物：是指不同物化条件下形成的矿物组合的叠加，是不同世代矿物的聚合。
    • 3||| 控制因素
      • 原岩的成分
        • 原岩为硅质石灰岩，主要是CaO、CO2、SiO2，经变质绝不会出现红柱石一类含铝高的硅酸盐矿物
      • 变质条件
        • 主要为温度、压力等
      • 交代作用的性质和强度
        • 交代作用在开放体系中进行伴随有组分的带出和带入，岩石的化学成分发生很大的变化，并随着交代作用的性质和强度的不同而变化。
    • 4||| 平衡共生标志
      • a. 无交代结构及反应结构的存在：被交代矿物交代矿物；反应边及次变边矿物与核心矿物；横切片理的矿物与周围基质矿物等分属两不同世代
      • b. 岩石中的矿物之间必须互相接触
      • c. 化学成分相同但矿物成分和成因类型不同的原岩，变质形成相同的变质矿物组合
      • d. 矿物种类不超过５~６种，同种矿物的光性常数及化学成分特征相同
      • e. 稳定显微结构为三边相接的镶嵌结构，三边接触的角度各为120°。
      • f. 矿物之间的接触界线平整圆滑的镶嵌结构和某些晶形较完整的矿物形成一定排列的交叉结构