Android-第四章：变质岩

地大北京《综合地质学》第一篇：地球物质组成系统最后一个章节～变质岩。 该导图科学系统的归纳了变质岩相关的：变质作用、结构和构造以及变质岩的类型。快速解锁高效率记忆，来吧，朋友！ 有错误欢迎指出。

变质岩

• 变质作用
  • 概述
    • 定义：指在地下特定的环境中，由于温度、压力或流体作用的影响，使原岩在基本固态的条件下，发生物质成分与结构、构造变化
    • 岩石分类
      • 正变质岩
      • 副变质岩
      • 复变质岩（或称：叠加变质岩）
    • 形成条件
      • 温度较高（700—200℃）
      • （静岩）压力较大（上百到上千MPa之间）
      • 局部定向压力（即构造应力）较大
      • 流体的作用
    • 与岩浆作用、风化作用的区别
      • 与岩浆：变质：基本固态，岩浆：液态
      • 与风化：风化作用主要是常温常压下，主要由外动力引起
      • 无截然界限
  • 影响因素
    • 内部因素
      • 原岩特点
    • 物理化学条件
      • 温度
      • 压力
        • 用处于地下一定深度的岩石垂直切面来说明它们对总压力P的贡献
      • 流体成分
        • 流体只有在温度和压力的参与下，才能作为影响变质作用的因素之一
      • 时间
      • 明显影响变质作用的强度、范围和产物，进而决定变质作用个的类型
    • 在变质过程中，一般情况下，温度作为主导因素，配合着压力和具有化学活动性流体的活动。 另一方面，变质作用还与原岩的内部因素（物质组分、结构、构造等）密切相关，例如：石灰岩经变质后发生重结晶形成大理岩，而处于同样变质条件下的石英砂岩几乎可以没有明显的变化。 因此，在研究变质作用因素及其变质过程时，应结合地质情况和变化特征进行综合分析研究。
  • 方式
    • 重结晶作用
      • 定义：指岩石在固态下，同一种矿物经过有限的颗粒溶解、组分迁移，然后又重结晶成较粗大的颗粒的作用，在这一过程中，矿物成分不发生变化
      • 特点： 1、同种颗粒增大，大小均一化，晶型规则； 2、原岩成分越单一，粒度越小，越容易发生； 3、在封闭体系下发生，T是主导因素。
      • 例子：石灰岩——大理岩
      • 分类
        • 动态重结晶
          • 有应力参与，变形晶有大量的错位，储集了变形施加得应变能，因而不稳定，试图通过重结晶消除应变能以达到稳定状态。包括恢复和重结晶两个过程
        • 静态重结晶
          • 无应力作用
    • 变质结晶作用和变质反应
      • 定义：指原岩在固态的条件下、且总的化学成分基本 不变的条件下，形成新矿物或和新矿物组合的作用
      • 方式：变质反应
        • 同质多相转变
          • 结构改变：红柱石—夕线石—蓝晶石Al2SiO5
        • 新矿物的形成
          • 白云石+石英——钾长石+夕线石+水（条件：温度升高）
    • 交代作用
      • 定义：指化学活动性强的流体和固体岩石之间发生物质置换与交换作用，产生新矿物，岩石的总化学成分发生改变
      • 流体的作用：物质搬运迁移的介质和催化剂
      • 特点：固态条件下进行； 原矿物的溶解和新矿物的形成几乎同时进行; 岩石保持体积不变 开放系统
      • 例子：只有二氧化碳和水加入，不是交代作用：镁橄榄石+水——蛇纹石+水镁石 伴随去硅、镁，硅化作用的才是 （变质条件下的是，成岩作用虽然也有交代作用）
      • 典型的代表岩石：矽卡岩、云英岩、次生石英岩
    • 变质分异作用
      • 定义：使成分较均一的岩石，形成矿物成分不均匀分布的过程（岩石的结构发生变化）
      • 原因：温度、压力和溶液的影响下，使岩石中某些组分发生局部迁移、聚集和结晶形成的（如形成暗色条带）
      • 引起的作用：扩散反应作用、构造重结晶作用、强烈的压扁作用
    • 变形作用
      • 定义：差异应力作用，使岩石的结构、构造发生改变，同时也伴随着化学和矿物组成的变化
      • 变形——塑性 碎裂——脆性
  • 类型
    • 动力变质作用（差异应力）
      • 机制：变形和重结晶
    • 区域变质作用（温度、压力、差异应力、流体、时间）
      • 范围：大
      • 机制：重结晶为主
      • 特点：很难找到变质岩与未变质岩的界限
      • 分类
        • 造山变质作用
        • 洋底变质作用
        • 埋藏变质作用
    • 混合岩化作用（温度）
      • 又称超变质作用，是在区域变质作用的基础上，由地壳内部的热流升高而产生的深部热流和局部重熔熔浆渗透、交代、贯入于变质岩中形成大规模的变质作用。是变质作用向岩浆作用的过渡类型。实际上是区域变质作用进一步深化的结果，常伴生。
    • 接触变质作用的（温度、流体）
      • 发生位置
        • 岩浆岩体与岩浆接触带及其附近
      • 原因
        • 岩浆热量及活动性流体所引起的变质作用
      • 温度条件
        • 较高：300~800℃之间，静岩压力不大
      • 类型
        • 接触交代变质作用（流体为主）
        • 接触热变质作用（热占主导地位）
    • 气—液变质作用（化学活动流体、温度）
      • 分布：侵入体接触带及其附近火山喷气活动区
      • 机制：交代作用
      • 类型
        • 接触—交代变质作用
          • 从岩浆中析出的 活动流体对岩石及围岩的接触带进行的以交代作用为主的变质改造
        • 围岩蚀变
          • 远离侵入体而沿着构造破碎带或粗大的矿脉两侧发生的
    • 冲击变质作用（高压、高温）
      • 分布：陨石坑附近
      • 典型岩石：陨石角砾岩（类似熔岩的外貌）
  • 成分特点
    • 化学成分
      • 1、无强烈交代的变质岩，取决于原岩 2、发生交代作用的变质岩，成分变化大 3、正变质岩化学成分的变化范围小于副变质岩
    • 矿物成分
      • 由于变质条复杂，矿物成分复杂，可分为两类： 1、新生矿物（稳定矿物） 2、残余矿物（不稳定矿物）
• 结构和构造
  • 结构
    • 变余结构
    • 变质结构
      • 变晶结构
        • 变质作用结晶（基本固态下的结晶作用）
          • 根据矿物的相对大小划分
            • 等粒变晶结构
            • 不等粒变晶结构
            • 斑状变晶结构
          • 根据矿物的绝对大小划分（粗、中、细）
          • 根据斑晶矿物的形态划分
            • 粒状结构：花岗变晶结构，变晶矿物呈近等轴状
            • 角岩结构：一些泥质岩石由于接触变质作用形成的隐晶质变晶结构。灰黑色，质地均一致密、坚硬，呈块状，形似牛角质。
            • 鳞片变晶结构：大部变质矿物呈片状
            • 纤状变晶结构：一向延伸纤维状（如矽线石）、柱状（红柱石，角闪石）
            • 嵌状变晶结构：大颗粒包含细小颗粒包裹体，大颗粒称为变嵌晶。
      • 变形结构
        • 岩石遭受变形，会产生粒度减小等的结构效应
          • 碎裂结构
          • 糜棱结构
            • 少断裂，碎斑通常是变形的原岩颗粒，发育波状消光
          • 玻璃质碎屑结构
            • 碎斑是破碎的原岩或矿物碎屑，可见到熔融的现象，基质为玻璃质。是高应变速率下伴随部分熔融的产物。
      • 交代结构
  • 构造
    • 变余构造
    • 变质构造
      • 板状构造
      • 千枚状构造
        • 有强烈的丝绢光泽，存在折劈，微褶和扭折带
      • 肉眼难以识别矿物
      • 片状构造
        • 重结晶程度高，片、板、针、柱状矿物连续定向排列，沿面理裂开，裂开面平整度不如千枚构造
      • 片麻状构造
        • 颗粒矿物含量高，板片状、针柱状矿物在其中断续定向排列,岩石沿片麻理无特别强烈的趋势
      • 层状构造
        • 又称为条带状构造，或成分层。广泛出现在区域变质岩、动力变质岩和混合岩中
      • 眼球状构造
      • 块状构造
      • 斑点状构造
        • 轻微接触变质的泥质岩中。矿物雏晶聚集成不同形状、大小的斑点，不均匀地分布在致密的基质中
      • 角砾状构造
        • 以含大量棱角状碎块为特征，见于动力变质岩和混合岩中（热接触变质作用：岩浆侵入烘烤形成）
      • 云染状构造
        • 见于强烈混合岩化岩石中，特征是浅色长英质物质（新成体）含量高，暗色变质原岩几乎消失，仅残留有暗色矿物集中的斑点、条片或团块不均匀分布。他们与浅色长英质物质之间无明显界限，如星云状，有时可隐约分辨出原岩轮廓
• 变质岩的类型
  • 动力变质岩
    • 碎裂岩
      • 构造角砾岩
      • 碎粒岩
      • 碎粉岩
        • <0.1mm
      • 断层泥
      • 玻化岩
        • 由冲击作用形成的呈脉状的暗色隐晶质岩石。颜色较深。是岩石在高应变速率下，沿着断裂面快速滑动所形成的一种特殊的构造岩。
    • 糜棱岩系列
      • 特征：具有明显的面里和线理构造（流动构造）、糜棱结构或变余糜棱结构。可根据残斑、基质含量和重结晶的程度划分。
      • 分类
        • 糜棱岩
          • 特点：（1）粒径减小； （2）出现在较窄的带内； （3）出现强化面理（流动构造）或线理
        • 千糜岩
          • 是糜棱岩、超糜棱岩具有千枚状构造的变种。重结晶作用明显，基质中含有片状或纤维状矿物，使岩石呈现丝绢光泽。外貌形似千枚岩。
        • 变余糜棱岩
          • 完全结晶的糜棱岩，具有明显的变晶结构，以至于原有的糜棱结构难以分辨。
  • 区域变质岩
    • 板岩
      • 泥质岩、粉砂岩、中性凝灰岩轻微变质而形成
    • 千枚岩
      • 泥质岩、粉砂岩、中性凝灰岩低级变质作用而形成
    • 片岩
      • 云母片岩
        • 粒状矿物喊含量较低
        • 概要
      • 石英片岩
        • 细粒鳞片粒状变晶结构，片状构造
      • 绿片岩
      • 角闪片岩
      • 蓝闪石片岩
      • 多为显晶质的等粒鳞片变晶构造或基质为鳞片变晶结构的斑状变晶构造，片状构造
    • 片麻岩
      • 含石英、长石较多（>50%，长石含量一般＞25%)，粒度较粗。当长石含量减少，石英含量增多时，过度为片岩。
    • 变粒岩
      • 长石、石英较多，具有等粒粒状变晶结构。与片麻岩相比，结构较细，片麻状构造不清楚，但二者存在过渡类型
    • 斜长角闪岩
      • 粒状变晶结构,块状构造
    • 麻粒岩
      • 高温中压下稳定的区域变质岩。特征是岩石中的含水矿物均不稳定，一般含量很少或不出现。一般为中、粗粒状变晶结构，多为块状构造。
    • 榴辉岩
      • 主要由绿色辉石和粉红色的石榴子石所组成。不含长石，可含少量的石英。一般为深色中粗粒不等粒粒状变晶结构，块状构造。以比重大为特征。
    • 石英岩
      • 粒状变晶结构及块状狗走啊，有时是条带状构造
    • 大理岩
      • 碳酸盐矿物（方解石、白云石为主）含量＞50%以上的变质岩。由石灰岩、白云岩等碳酸盐经区域变质作用或热接触变质作用形成。
  • 混合岩类
    • 注入混合岩类
    • 混合片麻岩类
    • 混合花岗岩类
  • 接触变质岩类
    • 泥质岩石的热变质
      • 板岩
        • 一般为隐晶质，由明显的板理
      • 角岩
        • 黑色至暗黑色致密块状，常具有斑状变晶结构。基质为角岩结构，变斑晶为红柱石、堇青石、石榴子石等。
      • 碳酸盐岩的热变质
        • 由方解石组成的较纯的石灰岩，在热变质时仅发生重结晶，形成大理岩。
      • 碎屑岩的热变质（一般很弱）
        • 硅质胶结物变质后重结晶形成石英 铁质胶结物——赤铁矿 泥质基质——（低温）绢云母、绿泥石 ——（温度升高）红柱石，堇青石、黑云母、白云母 粉砂岩——长英角岩 砾岩——变质砾岩
      • 岩浆岩的热变质
        • 变化不显著，仅迅速冷凝的火山岩容易变化.变质形成角岩
  • 气－液变质岩类
    • 矽卡岩
      • 由石榴子石、辉石及其他钙铁硅酸盐矿物组成的岩石。是在深度不大或中等深度的条件下由碳酸盐岩和中酸性侵入岩接触时，因接触交代作用而形成的岩石。有时当侵入岩和火山碎屑岩（凝灰岩）接触时，也能形成矽卡岩类的岩石
      • 特征：颜色和外表变化较大，常见为暗绿色、暗褐色等，一般矿物晶型较好，具有不等粒粒状变晶结构，块状构造或斑杂状构造，比重较大。
    • 蛇纹岩
      • 几乎全由蛇纹石组成。一般黑色、暗绿色至黄绿色,风化后呈灰色。隐晶质。新鲜的蛇纹岩具蜡状光泽，硬度小，其中常见纤维状石棉。
    • 云英岩
      • 酸性侵入岩受气液变质作用而形成,是找矿的标志
      • 灰色、浅灰色或浅粉红色等，块状构造，中粗粒粒状变晶结构或鳞片花岗变晶结构
    • 青磐岩
      • 变安山岩
    • 次生石英岩
• 变质相：划分取决于变质岩形成时所处的T、P环境:如榴辉岩相，是高压环境
• 地热梯度：温度对深度的改变率
• 根据变质作用主要因素和地质条件分
• 变质作用过程中，导致岩石的矿物成分，结构构造转变的机制（途径或形式）。
• 高温错位蠕变
• 接触变质晕：常顺序出现变质程度不同的岩石在平面上围绕侵入体呈环带状分布（如常见的有：从岩体一侧向外依次为：矽线石带、十字石带、红柱石带、黑云母带）