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变质岩

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变质岩

变质岩标本和薄片观察与鉴定

第一节变质岩分类

与化学分类和物理分类不同,岩相学分类是基于岩石的矿物成分、结构构造等岩相学特征把岩石划分成不同类型,不同岩石类型有不同的基本名称。与火成岩和沉积岩的岩相学分类不同,在变质岩分类中,常可找到一些名称是基于岩石构造的,如片岩;而另一些则基于矿物成分,如榴辉岩,还有基于产地俗成约定的,如麻粒岩、大理岩。

变质岩岩相学分类方案有两类:

一类建立在矿物成分基础上称为矿物学分类,常限于结晶质的区域变质岩,用矿物含量在双三角形分类图解上的投影点位置得出岩石的基本名称,称为矿物学分类,由于矿物学分类基本名称采用片岩、片麻岩等结构名称,会出现岩石名称

与岩石构造不符合的问题。而结构分类中岩石的基本名称与结构构造等最显著的特征一致,容易掌握,便于野外工作。近十年来国外岩石学教科书均采用变质岩的结构分类,已成为变质岩岩相学分类的主流。

所有分类在命名岩石时都遵循以下两个原则:

①“以矿物名称+基本

名称命名岩石,基本名称前矿物以含量多少为序排列,含量高的矿物靠近基本名称”的原则;

②当岩石的变余结构构造非常发育,原岩十分清楚时,则以“变质××岩”命名之,其中“××岩”是原岩名称,如变质长石砂岩、变质玄武岩等。

教材中以变质作用类型先把变质岩分为几大类,再按成分细分,较为繁琐,且多有重叠,以下仅按结构把变质岩分为面理化和无面理至弱面理化两大类,进一步按结构构造和矿物成分特征划分基本类型。

分类中保持了板岩、千枚岩、片岩、片麻岩等基本名称的构造定义,也保持了大理岩、石英岩、蛇纹岩、榴辉岩等基本名称的矿物成分定义。一些岩石类型如片

岩、角岩中,列出了一些有特殊定义的亚类名称,如绿片岩、蓝片岩、钙硅酸盐角岩、钠长-绿帘角岩等。

变质岩岩相学简单分类

(据中国地质大学路凤香、桑隆康主编之《岩石学》)

第二节变质岩结构构造

变质岩结构是变质岩石的重要特征之一和岩石命名的重要依据之一,是变质作用条件和变质作用过程的重要信息和印迹,是变质岩原岩恢复的重要的乃至首要的证据。因此,变质岩结构的观察和分析便成为变质岩岩石学研究工作中的重要内容。

(一)变质岩结构的含义和结构类型划分

1、结构含义

变质岩结构是指组成岩石的矿物颗粒大小、形态、自形程度、晶体间的结合和相互关系,而构造则指组成岩石的矿物或矿物集合体的空间排布状况及其相互关系。

2、变质岩结构类型的划分

从成因角度出发,变质岩结构可以大致分为变余结构、变晶结构、反应结构和变形结构 4个类型。变余结构是指变质过程中因变形和重结晶作用不够强烈,致使原岩(仅指岩浆岩或沉积岩)结构的改造不够彻底而部分甚至全部保留下来的结构特征。其特点是,具有变质岩的矿物成分,但显示原岩(岩浆岩或沉积岩)的结构形式。命名时,仅在原岩相应的结构名称前加上“变余”两字即可,如变余辉绿结构、变余砂状结构。变晶结构是指变质作用过程中形成的结构,是较为彻底重结晶或变质结晶的产物。但是,天然变质岩中往往不乏总体为变晶结构而局部存在变余结构的痕迹,即便在高级变质岩中也偶尔见及。变晶结构中的矿物颗粒彼此紧密镶接,但缺少沉积岩碎屑结构中的碎屑与胶结物或基质的任何结构特点,而与岩浆岩的全晶质结构极为相似,但所有变质矿物基本在固态条件下生长,因而在成因上毫无共同之处。

反应结构是指岩石形成过程中,因不彻底的变质反应形成的一类结构,其中的反应物与生成物多数情况下可以全部或部分地被识别出来。反应结构既可以发生于封闭体系,也可以形成于开放体系中。开放体系的反应结构包括以往习称的交代结构,封闭体系的反应结构包括传统的变晶结构中与相互关系要素有关的部分变晶结构,如附生结构和部分交生结构。之所以把这些变晶结构分出来,并与交代结构合并成反应结构成因类型,乃是由于这类“变晶结构”对了解变质过程尤其

重要。当然,在许多情况下,要明确反应结构的体系性质是困难的,但应该明白,绝对封闭的岩石体系是不存在的,即封闭体系有尺度之分。

变形结构即碎裂结构是指以构造应力为主要因素施加于岩石而形成的一类结构,其特征是,岩石或构成岩石的矿物不同程度地受到了变形。一般说来,应力作用使原岩的结构受到破坏,岩石的组成部分程度不等地发生位移。

(二)变余结构

变余结构的识别、观察与分析在变质岩岩石学研究中意义重大,它是恢复变质岩原岩的首选标志。一般说来,变质作用都会使原岩的结构遭受部分乃至彻底的改造。原岩在贫水和结构粗大、变质温度低、变质持续时间较短、无应力或弱应力的情况下可以部分保存原岩结构而使该变质岩显示变余结构。在某些高温变质岩中也可以偶尔识别出变余结构来。

1、变质岩浆侵入体中的变余结构中酸性侵入体遭受变质、变形以后,一些斑晶和斑晶的环带构造常常还可以保存下来,因此可以识别出变余斑状结构和变余闪长结构。在变形较弱或未变形的岩石部分甚至可以看到从斜长石到钾长石再到石英的自形程度递减序列,据此可以识别出变余花岗结构来。大多数情况下,斜长石斑晶中的光性环带已不复存在而蚀变为其他矿物集合体,但矿物集合体也

沿袭了原来的环带构造,钙含量较高的条带为帘石类矿物取替,原 An 含量越高,蚀变的矿物集合体中帘石类矿物的含量也越高。强烈的变质、变形常使闪长岩显著片理化,但薄片中仍可以见及众多的具矩形切面和呈半自形晶的矿物,据此可将其断定为变质的闪长岩,因为在变质岩中通过变质生长而成的斜长石毫无例外地为它形晶。因此,识别变质中酸性侵入岩的变余结构的标志是斑晶为半自形晶和长石具环带构造。基性侵入岩包括辉长岩、辉长辉绿岩、辉绿岩和辉绿玢岩等,其原岩结构可有辉长结构、辉绿结构、斑状结构和间粒结构。变质后,镁铁矿物多半转变为角闪石或绿泥石,斜长石被帘石局部取代而牌号降低,但自形一半自形的板条状斜长石外形尚可保留。如果变质过程伴有强烈的变形,斜长石的排列框架受到破坏,板条状斜长石可重结晶为多晶集合体。在高温麻粒岩相(>750℃)条件下,基性岩浆岩发生高温重结晶,斜长石重结晶为粒状集合体,在正交偏光镜下常具多边形变晶结构,但在单偏光镜下有时仍具板条状外形;辉石

可能会加粗,但时常在单斜辉石边缘上生长出细粒的斜方辉石反应边。

2、变质火山岩中的变余结构

对于变质火山熔岩,自形的班晶矿物仍然是识别变余结构的特征标志。除了长石和石英外,斑晶矿物尚可有辉石、角闪石和黑云母等,斑晶成分及组合与岩石总体化学成分有关。玻屑、晶屑和岩屑是火山碎屑岩的基本组成。玻屑最易发生变质,除非变质很浅且无变形或弱变形,否则变质之后难以残留玻屑结构。因此,晶屑和岩屑就成为识别变余火山碎屑结构的主要标志。但晶屑也可以被压扁,有时在压扁的岩屑内原始的岩浆结构仍清晰可辨。一般来说,粗大的晶屑和岩屑易于保留原岩结构。

3、变质沉积岩中的变余结构

粘土矿物是泥质岩类岩石的主要组成矿物。在浅变质、弱变形条件下,常有一些细小的碳质和碎屑残留在变斑晶矿物内,有时也可在基质中见及残留的粘土矿物。大多数情况下,强烈的变形、变质使原始结构荡然无存。

粉砂岩、砂岩和砾岩由碎屑、岩屑、矿屑和基质(杂基和胶结物)组成。碎屑成分在变质过程中较胶结物相对稳定得多。胶结物易于重结晶乃至变质重结晶,生成绢云母、绿泥石和黑云母等层状硅酸盐矿物,碎屑原始的磨圆度和形状等特征仍可辨别。在合适的成分和物化条件下,胶结物可直接变质为石榴石,但石榴石也是围绕着碎屑生长的;如果碎屑属粉砂级,石榴石便很快发育为具包含变晶结构的变斑晶;对于砂级碎屑,石榴石通常呈环礁状、蜂房状、横隔片状、链状(图4-1),有时在石榴石变成斑晶内还见及棱角——次棱角状的石英残屑。

在钙质岩(碳酸盐岩)和部分泥灰岩中,常含丰富的化石碎片。变质以后,化石碎片重结晶为粒度较粗的方解石矿物集合体,但仍可以保留化石碎片的轮廓。泥灰岩中的泥质组分、多变质为石榴石和硬绿泥石等矿物,重结晶的化石碎屑可以成为其包裹物而残留下来。

(三)变晶结构

变晶结构的观察主要包括组成岩石总体矿物颗粒的大小、形状,自形程度和矿物间的结合关系等四方面要素,另外也可以同时从颗粒边界特征加以考察。

1、变晶的粒度和成因

根据矿物颗粒相对大小,变晶结构可分为等粒变晶结构和不等粒变晶结构。等粒变晶结构是指矿物粒度比较均匀的岩石结构,据矿物颗粒的绝对大小可进一步细分为粗粒(>5mm)变晶结构、中粒(5 一 lmm)变晶结构、细粒(1—0.lmm)和显微(

连续不等粒变晶结构是指矿物粒度在几个粒级内的分布量无一占优势。这种结构通常见于多期变质岩和大部分交代变质岩石中。如夕卡岩大部分是在早期接触热变质基础上叠加接触交代作用而成。由于交代过程的多阶段性,流体又极为丰富,故某些矿物可以发育得较为粗大,但有的中等,有的则很细小,遂形成连续不等粒变晶结构。

斑状变晶结构是指组成岩石的矿物颗粒分属两个较为悬殊的粒度范围,通常较粗粒的矿物含量略低一些。其中,较大的矿物叫变斑晶,小的叫变基质,简称基质。

变质矿物粒度的影响因素非常复杂,概括起来可有变质作用方式、岩石成分、成核速率、反应速率、生长速率、生长时间、温

压条件、流体状况等,这些因素又彼此互相制约。

杂质既可以促进颗粒生长,也可以阻碍晶粒界面迁移而抑制变晶生长(图 4-2)。流体的存在可以增进扩散而利于矿物生长。

2.变晶的晶习与形状

许多变质矿物有比较固定的结晶习性,称晶习。矿物的晶习体现了矿物的外在三维空间的基本形状,如粒状、柱状、针状、纤状和板片状。据组成岩石的矿物形状,可分为鳞片变晶结构、柱状变晶结构、纤状变晶结构和粒状变晶(又称花岗变晶)结构等。不过,自然界中的岩石大多由多种形状的矿物共同组成,因而

复合性结构更为普遍。如鳞片粒状变晶结构,即指主要由粒状矿物、其次由片状矿物组成的岩石结构。对于粒度中等的岩石,可再考虑粒度要素,故称之为中粒鳞片粒状变晶结构,即把粒度要素加在形态要素之前。有些特殊的结构名称仅适用于特定的岩石,如角岩结构,即专指接触热变质岩中与显微粒状变晶结构相当的岩石结构。角闪石和黑云母等柱、片状矿物为岩浆岩和变质岩共有。然而,在变质岩中,其延展率比岩浆岩中的高出 2—3 倍而长成柱状、纤维状、宽片状等,这是应力因素参与作用的结果。

在区域变质作用过程中,应力是一个非常活跃的因素。应力的作用可使矿物柱面或层面上的组分溶解,溶解的组分迁移到柱体两端或叶片两侧的低压域内沉淀、生长,结果使柱体加长或叶片加宽。生长速率大大高于成核速率可导致针状变晶和这一特殊的集合体形式,如束状、蝴蝶结状。粒状矿物边界是针状体成核和生长的有利场所。针状体进一步分散可形成蝴蝶结。在斑点板岩、钙质片岩和变质火山岩中,角闪石常呈蒿束状。矿物反应一停止,颗粒边界和形状将调整,以降低颗粒边界能。矿物为了变得更稳定,便通过发育规则的界面来降低总表面积。在单矿物岩中常出现的多边形变晶结构和交叉结构即是典型的调整结构。

交叉结构是指云母和角闪石等片、柱状矿物以不同方位相互交叉生长,反映了无应力状况下的生长,常是区域变质作用的构造后变晶,也见于接触热变质岩石中。交叉结构是不同晶核向外生长导致晶面相互妨碍所致。

多边形变晶结构又称镶嵌变晶结构,其矿物颗粒间的接触界面平整,任何三矿物界面均以近等角度相交,每个矿物切面轮廓形似多边形。在单矿物岩中,切面垂直所有晶界时任何三颗粒结合点的二面角多为 120°,这也是相干生长的结果。多边形结构的意义是;

①矿物边

界调整期间无应力作用;

②界面两侧矿物的表面能大体一致;

③相干生长的矿物已达力学平衡,但并不一定意味着达到了化学平衡。

复矿物岩和矿物各向异性很强的单矿物岩,任何三矿物的界面不以等角度汇聚,晶界也不一定平直,这乃是不同晶界的表面能差不同而产生的张力差异所致(图4—3)。当一些片状或柱状矿物定向排列时,粒状矿物(尤其是石英和长石)间界面以近 90°与片

柱状矿物相交或相适(图 4—4),也就是说,这些片柱状矿物的晶面,不受长石或石英的碰撞而调整。一些强韧性剪切而成的糜棱岩中退火石英条带重结晶为一系列矩形石英,即是受两侧定向排列的云母片限制生长的结果。

3.自形矿物的形成与意义

每种矿物都是由一套固有的晶面包围起来的,但天然矿物中并不是所有的晶面都全部发育。当得以出现的晶面都发育完好时,称自形晶;若只有个别晶面发育完好,称半自形晶;无一完整晶面发育者,称它形晶;全自形变晶结构、半自形变晶结构和它形变晶结构即指分别主要由自形晶、半自形晶和它形晶矿物组成的岩石结构。

变质岩矿物基本是在固态下生长的,每个生长中的颗粒都受到外界阻力和晶体本身成面能的限制。同一岩石中,成面能相对大的矿物,其晶面愈易发育成自形。因之,变质矿物的自形程度只反映矿物在固态下的结晶能力或结晶势,而不反映矿物的结晶早晚,这是与岩浆岩矿物的不同之处。实践观察对比可以建立不同岩石类型矿物的结晶势序列,称变晶系列。

结晶片岩的变晶系列是榍石、金红石、赤铁矿、钛铁矿、磁铁矿、石榴石、电气石、十字石、蓝晶石、夕线石、硬绿泥石、钠长石、白云母、黑云母、绿泥石、石英、堇青石、正长石、微斜长石。在该序列中,越靠后的矿物结晶势越低。

粗大矿物的自形程度在手标本上就可以确定,细小的晶体则需在偏光显微镜下综合多个切面的观察分析才能判断。千万注意,切不可将具平直边界(如多边形结构)的矿物断言为自形晶。如图 4—5 所示,石榴石晶界平直,各切面的多边形内角大体相同,因其属等轴晶系,故为自形晶;黑云母(001)面晶界平直,但{110}面参差不齐,为半自形晶;堇青石和石英的晶界虽平直,但不是矿物的实际晶

面,应为它形晶。已建立的变晶系列告诉我们,变质成因的长石和石英毫无例外属它形晶,故变质岩中的半自形一自形长石和石英多半为残余斑晶,其原岩应为岩浆岩。在自由空间和流体介质中生长的角闪石、云母和帘石等矿物,可以成为自形晶。

4.矿物颗粒间的相互关系

矿物颗粒间的相互关系要素包括包裹、交生和附生,故相应分别有包裹变晶结构、交生结构和附生结构。这三种结构属局部结构性质,仅当描述变斑晶特点时才涉及。附生结构和交生结构多是变质反应产物,将在下一节中介绍,这里仅涉及包裹变晶结构的类型和成因。

裹变晶结构形式可分两类;

①包裹物不定向分布的有包含变晶结构和筛状变晶结构;

②包裹物定向分布的有十字交叉结构、星状结构、砂钟结构和残缕结构。

包含变晶结构是指在较大的颗粒内包含不定向分布的细小矿物,前者称主晶,后者称客晶。主晶矿物多为变斑晶,主要成分常为石榴石、红柱石、蓝晶石、十字

石和堇青石,角闪石和黑云母偶见。客晶矿物视原岩成分而定,但常见石英、碳质和石墨等,也偶见长石及镁铁质矿物。包裹物少而主晶边缘封闭完整是包含变晶结构的主要特征。筛状变晶结构特点是包裹物太多,致使主晶矿物边缘不完整形如筛孔状。包含变晶结构和筛状变晶结构统称为变嵌晶结构。残缕结构是指主晶内包裹物呈连续或断续定向排列,并往往与基质中同类矿物相连通,也可不连通,据定向包裹物的排列特点,又可以分出多种结构名称,即直线状残缕结构、弯曲状残缕结构、“S”型旋转结构、微褶结构、雪球变晶结构—包括单线螺旋结构和双线螺旋结构,这些结构样式统见图 4-6。

双线螺旋结构中的包裹物多半为石英或石墨,它们来自石榴石压力影内,随压力影旋转生长被石榴石包裹。变斑晶转的速率比值越高,包裹物迹线就越复杂,但总体上以双边缘螺旋盘绕为特征。随变斑晶继续生长和旋转,螺线继续盘绕加密,而压力影可以保持侧向发展。这种机制可以解释石榴石旋转大于 800°,而基质并没有发生同程度片内旋转的结构现象。

十字结构、星状结构和砂钟结构是与主晶矿物晶体构造有关的包裹物的规则排列而形成的结构。十字结构常见于红柱石的变种空晶石,也常见于十字石和堇青石;星状结构多见于石榴石,砂钟结构最常见于硬绿泥石。

(四)反应结构

变质反应是一个极其重要的变质作用方式。不彻底的变质反应使反应物与产物以特别的结构形式保留在岩石中,即便在反应彻底进行后,也会有具某些特征矿物曾发生过反应关系的结构。这种记录隐含了变质反应过程的结构现象,称为变质

反应结构,简称反应结构。变质反应在封闭体系和开放体系中均可发生,特别地,把开放体系中发生的变质反应称交代反应,这种反应过程涉及了体系内外物质的带入和带出。同一种变质反应可以有不同的结构现象,同一种结构现象又可以由不同的变质反应所形成,故从结构形式判断变质反应性质和形式时应当慎之又慎。

1、反应边、冠状体、后成合晶和次变边结构

除次变边结构为变质岩所固有的反应结构外,反应边结构、冠状体结构和后成合晶结构均取自岩浆岩的结构名称。

反应边结构指寄主矿物与周围岩浆反应的产物在其边缘上呈带状分布的结构特点,最早将其称为放射晕。冠状体结构指在岩浆岩中(指辉长岩中),在一个橄榄石或一个紫苏辉石晶体四周封闭环状分布着辉石、角闪石和石榴石等反应产物的结构。后成合晶结构指两个次生矿物的交生体,且其中一个矿物常具蠕虫状习性。

次变边结构的结构特点与冠状体相似。次变边中若有多种矿物,则其中一种矿物一般与核部反应矿物的边缘垂直生长,次变边也不一定要像冠状体那样呈封闭状包绕核部的反应矿物。

从成因来说,反应边、冠状体、后成合晶和次变边都是反应的产物。冠状体和次变边均属反应边,只不过冠状体呈封闭状环绕核部的一种矿物,是一种特殊的反应边。变质岩中矿物的生长与岩浆矿物不同,它们是在固态下成核生长起来的。矿物生长需要物质组分源源不断的补充。在封闭体系中,组分的运输是通过扩散作用实现的。组分在固体中扩散的困难性决定了反应产物必然分布在反应物的附近或周缘。递进变质和退变质的产物都可以形成反应边、冠状体和后成合晶结构,均属次生成因。

后成合晶结构中的矿物至少有两种,它们紧密地交生在一起,其中的一种矿物呈蠕虫状、指状或杆状等特殊的形状产出,并因矿物间的密切交生而得名交生结构。冠状体和后合成晶尤其常见于麻粒岩相和高角闪岩相等高温变质岩和榴辉岩中,且大多与退变质有关。

2、残余结构和假象结构

残余结构和假象结构是表征反应矿物相特点的反应结构。残余结构有反应残余和屏蔽残余两种。反应残余是指不彻底的反应所致的反应矿物相的残留现象,残留矿物边部通常呈港湾状或溶蚀状,四周为冠状体、次变边或附生等包绕,屏蔽残余则是指由于被某个矿物包裹,

无法与其他矿物反应而有幸存留下来的矿物,故称为屏蔽残余包裹物。

假象结构是指一个矿物或一个矿物集合体取代先存的某个矿物后具有该矿物的特征外形和某些内部构造特征。假象矿物既可纯为先存矿物近等化学转变而成,也可以是交代反应的结果。

4.条纹结构

条纹结构又叫条纹构造,是指在一个矿物晶体内部嵌有其他矿物相的交生现象。这些矿物的形态各异,但多为条纹状、绳状、杆状、补丁状、火焰状、条带状或网状。条纹矿物称客晶,包容条纹的矿物称主晶。客晶矿物以具相同的光性方位与包裹物相区别,以不具熔蚀状或港湾状边缘与变质反应和交代残余矿物相区别。变质岩中的条纹有出溶和交代两种成因机制。交代条纹多见于长石中,与混合岩化过程有关。

出溶条纹又称出溶叶片,是指高温混溶的矿物相在低温条件下分解出两种以上的固溶体端员,量少的客晶呈条纹等各种形状分布在主晶内。在矿物成分一定时,冷却过程愈慢,作用时间越长,出溶的条纹数量就越多。出溶条纹明显受主晶晶格结构方位控制,出溶前后主晶的大小和形状仍保持不变。钾长石出溶钠长石条纹(正条纹长石)和中—奥长石出溶钾长石条纹(反条纹长石)为最常见的条纹结构。在麻粒岩相岩石中,还可见主、客晶数量几乎一致的条纹长石,称中条纹长石。极高温变质岩中的辉石不仅与岩浆岩一样发育单斜辉石斜方辉石条纹,而且还常见到石榴石和尖晶石(同时可有帘石等)的出溶纹。

高温变质的黑云母和角闪石混溶了较多的 Ti,冷却过程中,Ti 将呈金红石或钛铁矿出溶。高温变质方解石常富含镁,在冷却过程中镁将出溶,形成白云石条纹分布在方解石内。

4.环带结构

环带结构又可称环带构造,是指矿物在不改变晶体结构的情况下成分或光性从核部到边缘有规律的变化现象。成分的环带状变化称成分环带,光性的环带状变化叫光性环带。

光性环带与成分环带可以一致,也可以不一致。

光性环带包括子矿物内的包裹物、生长纹、颜色或多色性的规律变化和正交偏光镜下干涉色的规律变化。角闪石、帘石和黑云母及斜长石等矿物的颜色或干涉色的规律变化实质是成分变化的反映。变质岩中斜长石的环带数目一般较少,属简单环带。

(五)、变形结构

变形结构主要见于动力变质岩,应力是造就变形结构的主要因素。因矿物的强度不一,岩石局域受应力作用程度不一,变形后颗粒的大小也不一。较大的颗粒称碎斑,较小的颗粒称碎基。强应变期后的退火可形成细粒的重结晶颗粒。重结晶颗粒和碎基统称基质。

变形结构就是指动力变质岩的碎斑,碎基和重结晶颗粒的大小和数量特征及相关系;脆性变形形成碎裂结构,塑性变形产生糜棱结构,它们是动力变质岩的总体结构。若从显微尺度观察,动力变质岩中的颗粒内部和一些颗粒周缘有着某些特殊的配置关系,类似于构造概念中的空间排列和充填,所以称“显微构造”。

l、碎裂结构

碎裂结构的典型特征是组构凌乱,无定向性,颗粒边缘呈参差状,基质一般缺少重结晶颗粒。碎裂颗粒按其粒径可分为构造角砾或构造砾(>2mm)、碎斑(0.5—2mm)、碎粒(0.1—0.5mm)、碎粉(<0.1mm)。构造角砾或构造砾一般为岩石质,碎斑颗粒多为矿物质,两者界线一般变化在 2—5mm 之间,但切勿硬套。

碎斑和碎基是碎裂类结构的主要组成要素。根据某种粒径的碎裂颗粒在岩石中的含量百分比可分:①压碎角砾结构,角砾>90%,碎基<10%,且主要由碎斑颗粒和碎粒颗粒组成;②碎斑结构,碎基 10%—50%,碎斑 50%——90%,后者由碎斑颗粒和角砾组成;⑧碎粒结构,碎基占 50%一 90%,碎斑大部分由碎斑颗粒组成,少见角砾;④碎粉结构又称超碎裂结构,碎基占 90%以上,粒度<0.1mm。两种典型的碎裂类结构如图 4-7 所示。

碎裂结构表明,岩石发生动力变质时处于地壳浅部,温度低,应变速率高,应力加载快。极高的加载速率可使局部发生熔融、产生熔浆,加载终止后,因与环境温差甚大,熔浆快速冷却成玻璃,形成玻化岩或假玄武玻璃,玻化岩在断裂带多呈不规则的细脉状。

2.糜棱结构

糜棱结构的基本特征是发育流动面理,碎斑边缘圆化而成透镜体状,碎斑和重结晶颗粒是糜棱结构的基本要素,但其中也或多或少含有碎基物质;重结晶作用在动态过程中进行时称动态重结晶。动态重结晶物质在单偏光镜下呈带状集合体,正交偏光镜下呈一系列压扁拉长、边缘呈锯齿状的颗粒,拉长方向与剪切方向斜交,转动载物台显醒目的丝带状消光,故又称拔丝结构。据碎斑与基质以及基质中动态重结晶颗粒的量比,划出:①初糜棱结构,基质占 10%一 50%,碎斑>50%,基质中动态重结晶颗粒占一半以上;②糜棱结构,基质占 50%一 90%,基质中的动态重结晶颗粒亦占 90%以上;③超糜棱结构,基质>90%,且几乎全为动态重结晶颗粒组成。

同种岩石从初糜棱结构经糜棱结构到超糜棱结构,主要颗粒变小(图 4-8)。不同岩石在同一变形条件下结构的粒度界限不一,不宜硬性规定,基质含量及其动态重结晶颗粒在其中的含量才是细分结构的可靠标志。

应力停止作用后的退火过程将导致静态重结晶,与动态重结晶不同,静态重结晶颗粒多具平直边缘,呈多边形或矩形状,内部无应变现象,层状硅酸盐矿物常发育自形晶。

千糜结构(构造)的特征是基质占 90%以上的糜棱类岩石沿片理面发育大量细小的层状硅酸盐矿物;手标本上显示清楚的丝绢光泽。变余糜棱结构是指糜棱结构因退火作用其动态重结晶颗粒全部转变为静态重结晶颗粒,但眼球状碎斑仍保存完好的岩石结构,相应岩石为变晶糜棱岩。全部静态重结晶的超糜棱岩具有与区域变质岩的变晶结构相似的岩石结构,因而可按变晶结构的命名原则命名。糜棱结构的存在表明岩石形成于地壳较深部位、温度较高、应变速率低和加载慢的过程中。

3,显微构造

显微构造包括显微裂隙、波状消光、带状消光、扭折带、变形纹、出溶纹、机械双晶、压力影和云母鱼等。

显微裂隙指光学显微镜下可见的微细裂隙,多限于晶内,也可穿过晶体,多呈不规则状、平行状或共轭状,一般不破坏岩石的完整性。显微裂隙分剪裂隙和张裂隙,前者裂隙面平直、紧闭、少见充填物,后者锯齿状、较开放、有充填物。波状消光、带状消光及扭折带均是晶内不均匀的消光现象,是由晶内滑移变形机制所致。

波状消光是指在正交偏光镜下转动载物台时,晶内消光影呈扇状、云影状或不规则状掠过切面,消光界面不明显。波状消光是晶格受变形发生不均匀扭曲或弯曲的光性表现,也可见于区域变质岩中同构造和前构造生长的矿物中。

带状消光是晶内一种较宽、晶带较清晰的规则带状消光影。扭折带是指界面更清晰、更平直、消光影过渡更截然的消光带,是带状消光的极端。带状消光多发育在解理双晶不发育的非层状硅酸盐矿物中,如石英、橄榄石。扭折带则发育在层状硅酸盐矿物和解理双晶发育的非层状硅酸盐矿物中:如云母、长石、方解石等,地幔橄榄岩类(变质岩)中的橄榄石也常发育扭折带。矿物发育带状消光和扭折带,表明晶格链已发生了尖锐扭折,严重者已形成滑移面。

变形纹又称毕姆纹,是变形晶体内平直或微微弯曲的密集平行纹带,宽不足 2um,消光位与主晶略偏离 1°—3°,因而在同一切面上折射率和双折射率略有差异,表现为接触边界有贝克线或色散及干涉色亮度的不同。天然变形纹多见于石英,在斜长石、辉石和橄榄石中亦有。

机械双晶又称变形双晶或滑移双晶,是矿物晶体在应力作用下沿晶内某二滑移面发生双晶滑移,导致滑移面两侧的晶格具有镜面映像的对称关系,在正交偏光镜下表现为聚片或歪格子双晶形式,但以晶纹一般较密集,弯曲尖细,楔状或火焰状尖灭在晶体内部而区别于晶纹平直等宽的生长双晶(图 4-9)。

机械双晶多见于方解石和白云石,长石和辉石也可见及。

压力影是指一些矿物受应力作用时,在两侧低受力域或应力屏蔽区内沉淀了受应力较强部位溶解下来的物质,形成了一个结构不均匀区,刚性的晶体叫中心晶体,沉淀的物质为压力影;片状或纤状矿物定向排列的压力影称压力裾,它们可垂直或平行中心晶体的晶面生长。共轴变形一般形成斜方对称压力影,非共轴变形一

般形成单斜对称压力影。多期次或递进变形可形成复合压力影(图 4-10)。

云母鱼构造是指韧性剪切带内一些云母碎斑呈菱形状(垂直岩石剪切面切片)产出,形似鱼而得名。云母鱼是脆性变形与晶体塑性变形作用的结果。云母(001)解理的夹角可以指示剪切方向,强烈的剪切可使云母鱼分解(图 4-11)。

岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。

题目:试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩:或称火成岩,是由岩浆凝结形成的岩石。 1、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征 ○1、气孔状构造:在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分发育时,岩石会变得很轻,甚至可以漂在水面,形成浮岩。 ○2、杏仁状构造:上述气孔形成的空洞被后来的物质充填,就形成了杏仁状构造。 ○3、流纹构造、绳状构造:岩浆喷出到地表,熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹,有时好像几股绳子拧在一起。 ○4、枕状构造:岩浆在水下喷发,熔岩在水的作用下会形成很多椭球体。 上述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造和斑状构造。除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构,如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型:岩浆岩依据矿物组成的差别,可以分为以下四类 ○1超基性岩类:二氧化硅含量小于45%,多铁、镁而少钾、钠,基本上由暗色矿物组成,主要是橄榄石、辉石,二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母;不含石英,长石也很少。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类,喷出岩是苦橄岩类。 ○2基性岩类:化学成分的特征是SiO2为45-53%,Al2O3可达15%,CaO可达10%;而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅,比重也稍小,一般在3左右。侵入岩很致密,喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。。在矿物成分上,铁镁矿物约占40%,而且以辉石为主,其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。这类岩石的

岩浆岩,变质岩,沉积岩的概念及特点

岩石是一种或多种矿物的集合体,它是构成地壳的基本部分。按其成因分为三大类,即岩浆岩、沉积岩和变质岩。 岩浆岩:是由地壳内部上升的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的,又称火成岩。岩浆主要来源于地幔上部的软流层,那里温度高达1300℃,压力约数千个大气压,使岩浆具有极大的活动性和能量,按其活动又分为喷出岩和侵入岩。未达到地表的岩浆冷凝而成的岩石叫侵入岩。深成侵入岩颗粒较粗。浅成侵入岩颗粒细小或大小不均。喷出岩是在岩浆喷出地表的条件下形成,温度低,冷却快,常成玻璃质、半晶质或隐晶质结构,具有气孔、流纹等构造等。岩浆岩常见的如在地壳中分布很广的中粗粒结构的侵入岩——花岗岩, 气孔构造发育,黑色致密的玄武岩,流纹构造显著的酸性喷出岩——流纹岩等。 沉积岩:是地面即成岩石在外力作用下,经过风化、搬运、沉积固结等沉积而成, 其主要特征是:①层理构造显著;②沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石;③有的具有干裂、孔隙、结核等。常见的沉积岩有:直径大于3 毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩,由2 毫米到毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩,由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩,由方解石为其主要成分,硬度不大的石灰岩等。 变质岩:是岩浆岩或沉积岩在变质作用下形成的一类新岩石。和前两类岩石主要区别是变质岩属重结晶的岩石,颗粒较粗,不含玻璃质和有机质的残体。 其主要特征是:①有的具有片理(片状)构造如片岩;②有的呈片麻构造(未形成片状),岩石断面上看到各种矿物成带状或条状等,如花岗片麻岩;③有的呈板状构造,颗粒极小,肉眼难辨,如板岩。常见的变质岩如由方解石或白云石重新经过结晶而成的大理岩,由页岩和粘土经过变质而形 成原解理状的板岩,由片状、柱状岩石组成的片岩,多由沉积岩和岩浆岩变 质而成的片麻岩,由砂岩变质而成的石英岩等。

实验五 变质岩及其结构、构造

实验报告 课程名称: 普通地质学 指导老师: 汪海珍 成绩: ________________ __ 实验名称: 变质岩及其结构、构造 实验类型:验证性实验 同组学生姓名:盛烨 吴伊鑫 金宇尊 於家鸣 王稳策 鲍其琛 马瑞拉 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、实验材料与试剂(必填) 四、实验器材与仪器(必填) 五、操作方法和实验步骤(必填) 六、实验数据记录和处理 七、讨论、心得 一、 实验目的和要求 1. 通过对变质岩标本的观察,学习变质岩的结构、构造的特征 2. 掌握常见变质岩的鉴定特征,学会用肉眼鉴定方法。 3. 通过对变质岩特征的认识加深对变质作用的了解。 二、 实验内容和原理 1. 概念 是变质作用形成的岩石,是原来已存在的各种岩石,在特定的地质和物理化学条件下,矿 物成分、结构和构造等发生变化,转化再造形成的岩石。一般是在温度和压力升高条件下进行 的,岩石基本上仍保持固态。 产生原因:构造运动、岩石被深埋或岩浆侵入等。 变质矿物:只能由变质作用生成,不可能在沉积作用及岩浆作用中生成的矿物。是变质岩 的主要标志。

红柱石、兰晶石、十字石、矽线石、硅(矽)灰石、石榴子石、录帘石、透闪石、阳起石、蓝闪石、透辉石、滑石、蛇纹石、石墨等。 2.变质作用因素 (1)温度 150-180℃(或180-230℃)直到800-900℃。低于这个温度,属沉积岩的固结成岩作用;高于这个温度岩石熔融,属岩浆作用。 温度来源: 1)地热:地下温度随深度的增加而增大,地热增温率为30℃/km。原处于地表的沉积物 或岩石,随地壳下沉,被埋深到5000米以上,就会发生变质作用。 2)岩浆热:高温的岩浆熔融体侵入地壳中,可使周围岩石变质。 3)断层摩擦热:当作用力大于岩层的抗剪强度时,岩层产生断裂,断块互相错动、挤压 产生高温,可使断裂面两侧的岩石变质。 (2)压力 引起变质作用的压力有静压力、流体压力及定向压力。压力来源: 1)静压力:由上覆岩石重量引起的压力,随深度增加而增大,静压力对岩石的作用力各 向相等,其数值等于上覆岩石的重量。 2)流体压力:静压力在岩层中不仅仅是通过岩石的固体质点来传递,并且通过在岩石孔 隙中循环的流体来传递压力,这种压力称为流体压力。岩层中的流体成份及其流体压 力可促使许多化学反应的发生,从而使岩石变质。 (3)化学活动性流体 以水和二氧化碳为主,含有易挥发、易流动、化学性较活泼的物质。例如:碱金属离子、稀有分散元素、卤素元素、各种酸根离子等。 来源: 1)岩石孔隙与裂隙中的水溶液 2)矿物中含有的水、二氧化碳和挥发性物质,在较高的温度、压力作用下从矿物中分离 出来 3)从岩浆中分泌出来的物质 4)地壳身处的物质在高温高压作用下分泌出来的含钾、钠、二氧化硅等化学成分的热液。 3.变质岩的结构和构造 (1)结构: 无论火成岩还是沉积岩经过变质作用后,原来的岩石结构可部分或全部改变。 1)变晶结构: 在变质过程中,原岩发生重结晶形成变质矿物,原岩的结构全部消失。变质形成的矿物的晶粒称为变晶,由变晶组成的结构称变晶结构。按变晶的大小可分:粗粒变 晶结构、d > 3 mm;中粒变晶结构、d = 1- 3 mm;细粒变晶结构、d = 0.1- 1 mm; 显微变晶结构、d < 0.1 mm。 2)变余结构: 变质程度不深的时,原岩只是部分形成变晶,还保留了原岩的结构,称为变余结

变质岩

变质岩 1.变质作用的因素主要是温度、压力和原岩的化学成分。() 2.变质岩的成分完全取决于原岩的成分。() 3.变质岩中可以保留变质原岩的结构和构造。() 4.在变质作用过程中,岩石的矿物成分发生变化都是交代作用引起的。() 5.在变质作用过程中,岩石的组分发生迁移主要是通过溶液来实现的。() 6.岩石在定向压力的作用下都会产生塑性变形。() 7.岩石在定向压力的作用下都会产生变形。() 8.不同的原岩形成不同的变质岩。() 9.变质程度相等的变质岩属于等物理系列的岩石。() 10.等化学系列的岩石都处于同一变质相中。() 11.区域变质岩是温度、压力和具化学活动性的流体等诸因素综合作用的产物,分布于局部地区。()12.不同的变质相可有相同的变质矿物共生组合。() 13.变质岩的化学成分和原岩化学成分密切相关。所以变质岩的化学成分不具有多样性。() 14.变质作用是在原岩基本保持固态状态下进行的。() 15.岩石变质后仍可保留原岩的构造特征。() 16.在一定的温度压力下,均向压力的增加往反形成比较大、体积较小的矿物。() 17.变质岩中的一组矿物称为变质岩的矿物共生组合。() 18.变斑晶往往同变晶基质同时或稍晚形成。() 19.退变质作用是一种复变质作用。() 20.粒间流体压力能影响变质作用的温度。() 21.变晶结构的主要特点是矿物自形程度一般不高,自形程度反映变质结晶的先后顺序。() 22.变质相是指多种原岩成分与变质矿物组合之间的对应关系。() 23.若干变质相可归并为不同的变质相系。() 24.温度的变化可决定变质作用的方向。() 25.红柱石、刚玉、滑石都属特征变质矿物。() 26.等变线是变质程度带间的界限。() 27.变质岩中的新生矿物、原生矿物在一定变质条件下都是稳定存在的,因而可称为稳定矿物。()28.变质岩石根据原岩成分及变质相进行分类的。() 29.变质级的高低是划分变质作用强度的依据。() 30.变质岩的原岩也可能是早期形成的变质岩。() 31.动力变质作用只能引起岩石结构、构造的改变。() 32.碎裂结构是动力变质作用的产物。() 33.糜棱岩与碎裂岩的主要差别在于糜棱岩中的破碎颗粒极细小,外貌致密、坚硬。() 34.碎斑为原岩矿物经动力变质作用残留下来的,故碎斑结构是一种残余结构。() 35.花岗碎裂岩与碎裂花岗岩的主要区别是其形成时的应力性质的不同。() 36.接触变质晕反映了热变质程度的依次变化特征,与侵入岩体的大小和产状有关,而与成分无关。()37.接触变质晕反映了热变质程度的依次变化特征。() 38.接触变质岩是与侵入岩体产状和分布有关的一类变质岩。() 39.接触变质带的发育宽度与围岩性质有关。()

几种常见变质岩

千枚岩是具有千枚状构造的低级变质岩石。原岩通常为泥质岩石(或含硅质、钙质、炭质的泥质岩)、粉砂岩及中、酸性凝灰岩等,经区域低温动力变质作用或区域动力热流变质作用的底绿片岩相阶段形成。显微变晶片理发育面上呈绢丝光泽。变质程度介于板岩和片岩之间。

典型的矿物组合为绢云母、绿泥石和石英,可含少量长石及碳质、铁质等物质。有时 还有少量方解石、雏晶黑云母、黑硬绿泥石或锰铝榴石等变斑晶。常为细粒鳞片变晶结构,粒度小于0.1毫米,在片理面上常有小皱纹构造。原岩为黏土岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩,是低级区域变质作用的产物。因原岩类型不同,矿物组合也有所不同,从而形成不同类型 的千枚岩。如黏土岩可形成硬绿泥石千枚岩;粉砂岩可形成石英千枚岩;酸性凝灰岩可形 成绢云母千枚岩;中基性凝灰岩可形成绿泥石千枚岩等。千枚岩可按颜色、特征矿物、杂 质组分及主要鳞片状矿物进一步划分为银灰色绢云母千枚岩、灰黑色碳质千枚岩及灰绿色 硬绿泥石千枚岩等。千枚岩分布很广,可形成于不同地质时代。

大理岩(marble)一种变质岩,又称大理石。因在中国由于云南省大理县盛产这种岩 石而得名。由碳酸盐岩经区域变质作用或接触变质作用形成。主要由方解石和白云石组成,此外含有硅灰石、滑石、透闪石、透辉石、斜长石、石英、方镁石等。具粒状变晶结构, 块状(有时为条带状)构造。通常白色和灰色大理岩居多。其中,质地均匀、细粒、白色者,又称汉白玉。一般认为,大理岩可形成于不同的温压条件下,如透闪石大理岩形成于 低-中温条件下,透辉石大理岩、镁橄榄石大理岩则形成于中高温变质条件下。大理岩分布广泛,如中国的云南、山东、北京房山等地均产大理岩。许多有色金属、稀有金属、贵金 属和非金属矿产,在成因上都与大理岩有关。其本身也是优良的建筑材料和美术工艺品原料。大理岩硬度不大,易于开采加工,板材磨光后非常美观,可作室内装饰材料;开采和 加工中的废料,可制成工艺品或经轧碎作生产水磨石、水刷石等的优质集料。少数高度致 密均质的可供艺术雕刻和装饰用。

岩浆岩沉积岩变质岩的主要特征与类型

. 题目:试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩:或称火成岩,是由岩浆凝结形成的岩石。 1、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征 ○、气孔状构造:在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩1浆 中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分发育时,岩石会变得很轻,甚至可以漂在水面,形成浮岩。 ○、杏仁状构造:上述气孔形成的空洞被后来的物质充填,就形成了杏仁2状构造。 ○、流纹构造、绳状构造:岩浆喷出到地表,熔岩在流动的过程中其表面3常留下流动的痕迹,有时好像几股绳子拧在一起。 ○4、枕状构造:岩浆在水下喷发,熔岩在水的作用下会形成很多椭球体。上 述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造和斑状构造。除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构,如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型:岩浆岩依据矿物组成的差别,可以分为以下四类 ○45%,多铁、镁而少钾、钠,基本上由1超基性岩类:二氧化硅含量小于暗 色矿物组成,主要是橄榄石、辉石,二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母;不含石英,长石也很少。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类,喷出岩是苦橄岩类。 ○可CaO15%,Al2O3SiO22基性岩类:化学成分的特征是为45-53%,可达达10%; 而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅,比重也稍小,一般在3左右。侵入岩很致密,喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。。在矿物成分上,铁镁矿物约占40%,而且以辉石为主,其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。这类岩石的.' . 侵入岩是辉长岩,分布较少;而喷出岩-玄武岩,却有大面积分布。

变质岩图片

变质岩 片岩(schist) 2007-10-2515:53:16作者:李树勋/文来源:中国岩石矿物网浏览次数:2252文字大小:【大】【中】 【小】 片岩(schist)图片 完全重结晶、具有片状构造的变质岩。片理主要由片状或柱状矿物(云母、绿泥石、滑石、角闪石等)呈定向排列构成。片柱状矿物含量较高,常大于30%。粒状矿物以石英为主,可含一定量的长石,一般少于25%。 由于原岩类型和变质作用程度不同,可形成不同的片岩:①云母片岩。主要由云母、石英和中酸性斜长石组成,可出现富铝的变质矿物,如十字石、蓝晶石、铁铝榴石、堇青石及红柱石等。原岩可以是粘土岩、粉砂岩或中酸性火山岩,主要是中级区域变质作用的产物。②钙硅酸盐片岩岩石中除云母石英外,以含较多的钙、镁(铁)硅酸盐矿物和少量方解石为特征。原岩主要为泥灰质沉积岩及部分英安质和安山质火山碎盾岩。常为中低级区域变质作用的产物。③绿片岩。主要由绿泥石、绿帘石、阳起石、斜长石和石英组成,一般由基性火山岩经低级区域变质作用形成。④角闪片岩。主要由角闪石和部分石英组成,有时含少量帘石、斜长石、黑云母及碳酸盐类矿物。原岩为中基性火山岩或泥灰质沉积岩。主要为中低级区域变质作用的产物。⑤蓝闪石片岩。具有低温高压的矿物组合,如蓝闪石、硬柱石、文石、硬玉等,可含黑硬绿泥石、绿泥石、钠长石、石英及阳起石等矿物。原岩主要为基性火山岩及硬砂岩。⑥镁质片岩。主要由叶蛇纹石、绿泥石、滑石等片状矿物组成,可含阳起石、菱镁矿、石英等矿物。变质程度较高时,可出现透闪石、阳起石、镁铁闪石和直闪石。原岩为超基性岩及部分极富镁的碳酸盐岩。常为低级区域变质作用的产物。

(区域)变质岩结构构造的主要特征

(区域)变质岩结构构造的主要特征; 表五变质岩结构构造的主要特征表 5.变质岩石大类的主要鉴别特征。 表六主要变质岩类型的鉴定特征表

6.动力变质岩、接触变质岩的分类命名方案和方法。 接触变质岩是在岩浆活动(包括侵入和喷出)过程中所散发的热或挥发分作用于围岩发生变质作用所生成的岩石。按接触变质作用因素和方式可分为热接触变质作用、烘烤变质作用、接触交代变质作用及其相应的变质岩。 ① 热接触变质岩的命名 对热接触变质岩的命名可以冠以“热接触”字样,如:热接触大理岩;或以“角岩”这一基本名称结合主要成分(化学成分或矿物成分)命名,如:长英质角岩、辉石斜长角岩。对热接触变质作用较弱、保留原岩组构者,则以原岩类型为基本名称,冠以“角岩化”进行命名。如:角岩化泥(页)岩、角岩化钙硅质板岩。 ② 接触交代变质岩的分类与命名 最利于接触交代作用进行、具有重要成矿物意义的是中~酸性岩浆(岩)与碳酸盐岩类接触交代生成的“矽卡岩”。随碳酸盐围岩成分的不同,抽生成的矽卡岩分为钙质矽卡岩和镁质矽卡岩两类。 矽卡岩的命名是以组合矿物种属及其量比,遵循“少前多后”的原则命名。若岩石具有斑杂状、角砾状或条带状构造,则冠以构造名称,如:角砾状辉石石榴石矽卡岩等 镁质矽卡岩的命名也是以组合矿物其量比结合特殊构造命名,如:橄榄透辉石矽卡岩、条带状金云母透辉石矽卡岩。 ③ 蚀变岩的分类与命名 对于保留部分原岩组构的蚀变称为“×××化”;对于原岩组构彻底改变者,则以蚀变产物为依据命名。 不彻底的各类蚀变,通常是以蚀变形成的新生矿物结合原岩命名,如蛇纹石化××岩、绿泥石化××岩等。需要注意的是:各种金属矿物在围岩中聚集,当未达到工业品位时也用“化”,这与前面“蛇纹石化”等的意义是不同的。 ④碎裂变质岩的分类与命名 碎裂变质岩是各类岩石受动力变质作用的产物,其岩石类型取决于原岩类型和应力强度,其分类和命名见下表。

变质岩图解题(田)

1、在图中填出3个铝硅酸盐矿物(And、Ky、Sil)所处区域并结合下图分析3个多型转变的岩石学意义。 And、Ky、Sil是富铝矿物,它们在岩石中出 现说明岩石富铝(变泥质岩)。 红柱石(And)出现说明岩石形成与低温低压 条件;蓝晶石(Ky)出现说明岩石形成于高压变 质条件;而夕线石(Sil)的出现则指示高温变质 条件。 自然界也常常看到两个Al2SiO5多形变体同时 出现,这时其中一个处于准稳定状态的现象。 2、KAl2AlSi3O10(OH)2 + SiO2 = KAlSi3O8 + Al2SiO5 + H2O 该脱水反应是哪两个变质级典型的临界反应?试结合该反应分析其相图的特征及作用。 该反应为中级变质与高级变质的临界反 应。 脱水反应平衡曲线在P-T相图上特征:① 斜率低压极缓,低压以上陡;②平衡曲线受水 流体分压控制,随着x(H2O)增加,平衡温度 增高,平衡曲线斜率减小,x(H2O)=1时,平 衡温度最高,曲线斜率最小,而且x(H2O)对 平衡温度的影响随压力增高而明显增大;③可 解释总体为中温变质的地区,局部发育高温矿 物现象;④通过截取P-T图中给定压力条件 下,不同流体分压变质反应平衡曲线对应的温 度条件,可得到温度组分图解。 3、绘图简述双变质带的分布(以日本为例)及成因【没找到图】 双变质带:一个地区常存在两个地温梯度(dT/dP)完全不同的变质带。 特征: 两个带近乎平行排列; 两个带几乎同时形成; 高压相系带靠近大洋一侧,而低压相系带在内陆一侧; 两个带在原岩建造、岩浆活动和变质作用(包括混合岩化和变形)有不同的特点; 成因:与板块俯冲构造有关 【如图所示:双变质带为两个成对的变质带平行排列,一个是高压低温型的,常位于(高压)大洋的一侧;一个是低压高温型的,常位于高压型内侧靠大陆一边。有时这两个带都包有某些属于中压型的地区。两个带各具有不同的建造,岩浆作用和变质作用(包括混合岩化作用和变形作用)的特点。

变质岩

1.三大岩关系 形成过程 A-火成岩——原岩—熔融—结晶 B-沉积岩——原岩—风化—搬运—沉积 C-变质岩——原岩—P、T、C—变质 特征———继承与改造 特征变质矿物的出现 2.变质作用、变质岩 变质作用:在地壳形成和发展、演化过程中,早先形成的岩石(包括岩浆岩、沉积岩以及先存的变质岩)在地壳一定深处,为适应新的地质环境和物理化学条件,在基本保持固态的条件下发生的矿物组成、结构构造甚至化学成分的变化称为变质作用。 变质岩:原岩通过变质作用形成的岩石叫做变质岩。(或:指已经形成的岩石(岩浆岩、沉积岩、变质岩)因物理化学条件的改变,使原岩的矿物成分、结构、构造发生变化而形成的岩石。) 3.变质作用因素(P、T、时间、流体) 温度:200 - 800℃,超高压可达1000 ℃;地热增温(正常情况25-30 ℃/ km) 压力:静压力、定向压力、粒间流利压力 流体成分:H2O、CO2等,在较高温压条件下, 具有较大的活性。 4.变质岩的研究方法与意义、任务 变质岩研究的意义:变质岩是地壳的重要组成部分,是来自地壳深部的使者,给我们带来了地壳深部的有关信息。其研究意义是: ①了解深部地壳的组成和早期地壳演化; ②恢复变质时期地壳的热力学演化历史; ③恢复原岩建造; ④指导找矿。 变质岩石学的任务: 对不同类型的变质岩进行全面、系统的岩石学研究 研究变质作用的发生及其演化过程 研究变质与变形的关系

研究变质作用的时代 变质岩的研究方法:地质学方法、实验变质岩石学方法、理论综合方法 5.变质岩流体来源 6.变质作用类型及定义 1.接触变质作用:发生在侵入岩体与围岩的接触带上的变质作用。 热接触变质作用:指围岩受岩浆高温的影响而发生的变质作用。温度是主要因素,压力次之,变质作用的方式主要是重结晶和变质反应。典型的接触热变质岩称为角岩。 接触交代变质作用:如果变质因素除温度压力之外,还有大量来自岩浆的挥发组分参与,就会使接触带附近的侵入岩和围岩发生明显的交代作用,从而形成变质岩。 2.动力变质作用:指岩石受定向压力的作用而产生破碎、变形、重结晶的变质作用。其特点是低温、高应变速率、重结晶不强烈,往往与断裂带有关。 碎裂变质:在地壳的浅部,岩石呈脆性,当应力超过岩石强度极限时,岩石便会被压碎或磨碎,产生碎裂变质,有代表性的岩石是构造角砾岩。 韧性变形:在地壳中、深部,温度和压力较高,岩石具塑性,在断裂带中的岩石一般不发生明显的破裂,而是以强烈韧性剪切变形或塑性流动为主,有代表性的岩石是糜棱岩。其特征是细粒化,并具有明显的定向构造。 3.气液变质作用:有化学活动性的气态或液态溶液,对岩石进行交代而使岩石发生变质的一种作用。 *常发生于一些热液矿床或矿脉周围以及侵入体与围岩的接触带上,前者称围岩蚀变,后者称接触交代变质作用。除流体外,温度、组分的化学势是主要的控制因素,交代作用和变质反应是其主要的变质方式。 4.区域变质作用:指在大范围内,由于温度、压力和化学活动性流体等因素的综合作用下而产生的变质作用。 浅变带:温度和静压力不大,以定向压力为主,板理发育,主要形成板岩、千枚岩。 中变带:压力较大,温度也较高,常形成各种结晶片岩。 深变带:静压力较大,温度高,重结晶显著,形成各种片麻岩和混合岩。 5.混合岩化作用:从变质岩经深熔而形成混合岩的过程称为混合岩化。亦称超变质作用。 7.变质作用机制(变质结晶、变形、变质分异),重结晶作用、交代作用等 1. 变质结晶 变质结晶作用:岩石在变质条件下的结晶作用。主要机制包括:重结晶作用、交代作用。

变质岩习题及答案

作业一 一、简答题 1.请比较斑状结构与斑状变晶结构有何区别 答:斑状结构与斑状变晶结构的区别主要在于斑晶与变斑晶的区别,其区别有三:(1)斑晶为岩浆中早结晶的矿物;变斑晶为变质岩中结晶能力强的矿物; (2)斑晶比基质早结晶,变斑晶比基质同时或稍晚结晶。 (3)斑晶是在岩浆(液态)中晶出,变斑晶是在固体状态下晶出。 2、什么是稳定矿物、不稳定矿物、特征变质矿物、贯通矿物各举例说明之。 答:稳定矿物:是指在一定的变质条件下,原岩通过重结晶作用和变质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、经变质作用后新产生的矿物,如硅灰石大理岩中的硅灰石。 不稳定矿物:是指在一定的变质条件下,由于变质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就是不稳定矿物。 特征变质矿物:对温度—压力条件变化特别敏感的矿物。也就是说它只在很狭窄的温压范围内稳定的矿物。如红柱石(低压)、蓝晶石(中压)、矽线石(高温)等。 贯通矿物:对温压条件变化不敏感的矿物。如石英、方解石等 3、变质岩结构构造按成因可划分几种类型其主要特征是什么 变质岩的结构按成因可分为四类: 1.变余结构:特征:岩石经变质后,原岩的矿物成分和结构特征被部分地保留下来。 2.变晶结构:岩石在保持固态的条件下由重结晶和变质结晶作用形成的结构。变晶体的特点:自形程度较差;粒度较细;包裹体多;反应现象常见;常常具有定向性;晶体自形程度、相对大小、包裹关系取决于在固态生长条件下结晶成完成好晶面的相对能力(成面能)一般不能用来判断变晶先后关系。 3.碎裂结构:岩石受到机械破坏而产生的结构。 当岩石以脆性变形为主时,岩石无定向或略具定向,具碎裂结构或玻璃质碎屑结构,微破裂

常见变质岩的观察与鉴定

常见变质岩的观察与鉴定 一目的要求 1.初步掌握变质岩的一般特征; 2.认识和熟悉几种典型的变质岩种类的描述和肉眼鉴定。 二区域变质岩肉眼观察描述内容及其注意事项 变质岩肉眼观察描述的内容、方法与沉积岩、岩浆岩大体相似,包括以下内容:1.颜色 变质岩的颜色比较复杂,它既与原岩有关又与变质岩矿物成分有关。因此,颜色虽可帮助鉴定矿物成分,但与其它两大类岩石相比,则重要性较差。变质岩的颜色常不均一,应注意观察其总体色调。 2.结构构造 区域变质岩的结构主要为变质结构,仅少数为变余结构。变晶结构在肉眼下很难与结晶质结构相区别。描述变晶结构时同样应注意矿物的结晶程度、颗粒大小、形状等特点。区域变质岩最特征的构造是由矿物具一定方向排列而构成的定向构造,即片理。片理是变质岩特有的一种构造。根据其剥开的难易,剥开面和平整程度和光泽,结合矿物重结晶程度等特征,可将片理中的板状、千枚状、片状和片麻状四种构造区分开。区域变质岩中亦有块状构造。 3.矿物成分 描述变质岩的成分时,应注意主要矿物,次要矿物和特征变质矿物。一般按矿物含量从多到少的顺序进行描述。 4.岩石的命名 区域变质岩中具有定向构造的岩石,以定向构造为其基本名称。若肉眼可识别出主要矿物或特征变质矿物时,亦应作为定名内容。一般命名原则可概括为:颜色+(矿物成分)+基本名称。如蓝灰色蓝晶石片岩。角闪石斜长片麻岩,黑云母变质岩。 三接触变质岩、动力变质岩和混合岩的观察描述内容和注意事项 (一)接触变质岩 接触交代变质岩,颜色成分均较复杂多变,与原岩成分及交代有密切关系,典型岩石为矽卡岩,常含多种金属矿物。接触热变质岩的典型岩石石英岩和大理岩是典型

变质岩结构

变质岩结构鉴定 一、变余结构 ①与正常沉积岩有关的变余结构 原岩为砂砾岩等正常沉积碎屑岩,变质后岩石中常部分保留砾石或砂砾的外形,称为变余砾状结构及变余砂状(碎屑)结构 图22变余碎屑及角砾状结构 黑云变粒岩 变余碎屑、角粒由长石、石英组成

图23 变余砂状碎屑结构、均质混合岩中 斜长石(PI)包有原岩碎屑物 对于砂状或粉砂状结构在变质较浅时,常表现为胶结物(如泥质、泥灰质、硅质)容易重结晶成绢云母、绿泥石、细粒石英集合体;而原岩中较粗的石英碎屑,仍可保持一定的碎屑外形,或具磨圆轮廓;当变质较深时,可以全部重结晶, 围绕原碎屑颗粒生长成不规则的镶嵌状颗粒,此时,镜下可能观察到原有 碎屑的轮廓。(图IV一22,23)。

变余砂状碎屑结构。黑云变粒岩 中石英间隙处有氧化物薄膜及变质重结晶的 变余碎屑轮廓和自生长大的痕迹 原岩为长石砂岩 在原岩泥质结构基础上发育起来

变余泥质结构(blastopelitic texture):大多分布于泥质板岩和接触变质 轻微的泥质岩石中,为泥质原岩经轻微变质作用后还保留了部分或大部分的泥 质结构。 泥质结构(pelitic texture)又称粘土结构(clay texture),是粘土岩的特有结构。其特点是岩石中粘土物质占50%以上,由于混有不同含量的砂及粉砂,故存在一系列过渡型结构。由极细小(小于0.005mm)的粘土矿物组成,比较 致密均一和质地比较软的结构。有时见有鲕粒状及豆状结构,是在沉积过程中 粘土质点围绕核心凝聚成德同心圆圈结构。 图IV-25 变余斑状结构。绢云钠长石英片岩中、 钠长石(Ab)呈变余斑晶

变质岩

片理构造 片理构造,指岩石中矿物定向排列所显示的构造,是变质岩中最常见、最带有特征性的构造。矿物平行排列所成的面称为片里面,其形态既可以是曲面,也可以是平面。 根据矿物的组合和重结晶程度,片理构造可以分为以下5类: (1)板状构造:指岩石中由微小晶体定向排列所成的板状劈理构造。板理面平整而光滑,并微有丝绢光泽,沿着劈理可形成均匀薄板。 (2)千枚构造:由细小片状变晶矿物定向排列所成的构造。不易肉眼辨别矿物成分,常具丝绢光泽。 (3)片状构造:相当于狭义的片理构造。岩石主要由粒度较粗的柱状或片状矿物(如云母、绿泥石、滑石、石墨等)组成,他们平行排列,形成连续的片理构造。 (4)片麻构造:岩石主要由较粗的粒状矿物(如长石、石英)构成,但又有一定数量的柱状、片状矿物(如角闪石、黑云母、白云母)在粒状矿物中定向排列且不均匀分布,形成连续条带状构造。 (5)条带状构造:变质岩中浅色粒状矿物(如长石、石英、方解石等)和暗色片状、柱状或粒状矿物(如角闪石、黑云母、磁铁矿等)定向交替排列所构成的构造。[ 接触变质作用 接触变质作用又称热力接触变质作用[1],是由于岩浆的活动散发出的热量和析出的气态或液态溶液引起的变质作用。主要发生在岩浆体周围接触带的围岩中。根据变质作用过程中有无交代作用又可分为2个亚类:①热接触变质作用:以热力(高温)作用为主,原岩发生重结晶,而化学成分没有显著改变,没有明显的交代作用,如斑点板岩、角岩等;②接触交代变质作用;除热力作用外,伴随有显著的交代作用,原岩的化学成分发生明显改变,如矽卡岩等。 【交代作用[1]】metasomatism ,metasomatosis。岩石变质作用的一种,主要表现在接触交代作用过程中。 变质过程中,围岩与侵入体发生物质交换,带入某些新的化学组分,带出一些原有的化学组分,从而使岩石的化学组成和矿物组成发生变化,形成新岩石。在这一过程中岩石成分发生显著变化,新矿物大量产生。交代作用主要表现在接触交代作用过程中。

三大岩石的主要特征以及类型

地球科学概论 地球上的岩石千变万化,它是一种或多种矿物的集合体,它是构成地壳的基本部分。按其成因可分为三大类:岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩。 一、三大岩石的主要特征以及类型 (一)、岩浆岩 岩浆岩又称火成岩,是由地壳下面的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的。岩浆是存在于地壳下面高温、高压的熔融状态的硅酸盐物质(它的主要成分是SiO2,还有其他元素、化合物和挥发成分)。岩浆内部的压力很大,不断向压力低的地方移动,以至冲破地壳深部的岩层,沿着裂缝上升,喷出地表;或者当岩浆内部压力小于上部岩层压力时迫使岩浆停留下,冷凝成岩。 1、岩浆岩的主要特征 ①构造特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征,比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分发育时,岩石会变得很轻,甚至可以漂在水面,形成浮岩等; ②冷凝特征:岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石,因此,具有反映岩浆冷凝环境和形成过程所留下的特征和痕迹,与沉积岩和变质岩有明显的区别。2、岩浆岩的分类 依冷凝成岩时的地质环境的不同,将岩浆岩分为三类: 喷出岩(火山岩):岩浆喷出地表后冷凝形成的岩浆岩称为喷出岩。在地表的条件下,温度下降迅速,矿物来不及结晶或者结晶差,肉眼不易看清楚。如流纹岩、安山岩、玄武岩等; 浅成岩:岩浆沿地壳裂缝上升至距地表较浅处冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆压力小,温度下降较快,矿物结晶较细小。如花岗斑岩、正长斑岩、辉绿岩等; 深成岩:岩浆侵入地壳深处(约距地表3公里)冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆

压力大,温度下降缓慢,矿物结晶良好。如花岗岩、正长岩、辉长岩等。 其中,深成岩和浅成岩又统称侵入岩。 (二)、变质岩 地壳中的原岩(包括岩浆岩、沉积岩和已经生成的变质岩),由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理和化学条件的变化,即在高温、高压和化学性活泼的物质(水气、各种挥发性气体和热水溶液)渗入的作用下,在固体状态下改变了原来岩石的结构、构造甚至矿物成分,形成一种新的岩石称为变质岩。变质岩不仅具有自身独特的特点,而且还保存着原来岩石的某些特征。 1、变质岩的主要特征 ①有的具有片理(片状)构造如片岩; ②有的呈片麻构造(未形成片状),岩石断面上看到各种矿物成带状或条状等, 如花岗片麻岩; ③有的呈板状构造,颗粒极小,肉眼难辨,如板岩。 2、变质岩的分类 大理岩:由方解石或白云石重新经过结晶而成的; 板岩:由页岩和粘土经过变质而形成原解理状的; 片岩:由片状、柱状岩石组成; 片麻岩:多由沉积岩和岩浆岩变质而成; 石英岩:由砂岩变质而成的等。 (三)、沉积岩 沉积岩,又称为水成岩,是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑、胶体和有机物等疏松沉积物团结而成的岩石。同时也是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。在地球地表,有70%的岩石是沉积岩,但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算,沉积岩只占 5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产,占全部世界矿产蕴藏量的80%。 1、沉积岩的主要特征 ①层理构造显著,富含次生矿物、有机质; ②沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石,即是生物化石;

变质岩结构种类

变质岩结构类型大全 【变余矿物】:又称“残余矿物”。在一定变质条件下,由于反应不彻底而部分残留下的原有矿物。 【变余结构】:又称“残留结构”。指变质岩中,由于重结晶作用不完全,仍保留有原岩的结构特征。例如,原来沉积岩中的砾状结构、砂状结构,原来火成岩中的斑状结构、辉绿结构,有时在变质岩中仍保留下来。一般来说,原岩的粒度愈大或化学活动性愈小,则原岩的结构就愈易保留。研究岩石中的变余结构,对查明变质岩的原岩类型具有重要意义。【变余砾状结构】:变余结构的一种。其特征是,砾岩经变质后仍保留原来的砾状结构,其中胶结物和砾石可由于重结晶作用形成新的矿物,而砾石的形态仍然保留。有时砾石由于受应力作用而被压扁。 【变余砂状结构】:变余结构的一种。其特征是,在变质较浅的砂岩中仍保留有原岩的砂状结构。但岩石中的胶结物可由于重结晶作用而形成新的矿物。 【变余斑状结构】:变余结构的一种。原来具斑状结构的岩石经变质后,其基质有时已全部重结晶,但仍保留原来的斑状结构,称变余斑状结构或残斑结构。如在变质火山岩中,原来的长石、石英等斑晶常被保留下来,形成变余斑状结构。 【变余辉绿结构】:变余结构的一种。其特征是,在变质后的基性火成岩中仍保留原岩的辉绿结构。但岩石中的原有矿物可由于重结晶作用而形成新的矿物,例如,原来的辉石可变为角闪石,基性斜长石可变为中酸性斜长石。 【变余火山碎屑结构】:变余结构的一种。其特征是,在由火山岩或火山3 沉积岩形成的变质岩中,原来由岩屑、晶屑、玻屑等组成的火山碎屑结构或凝灰质结构仍保留下来。 【变晶结构】:指变质作用过程中,原来岩石基本上在固态条件下,由重结晶作用形成的结晶质结构。变晶结构与火成岩的结晶结构的区别,在于前者基本上是在固态条件下,由各种矿物基本上同时重结晶而成,可具有明显的定向性;而后者是在熔融的岩浆逐渐冷却的过程中,由各种矿物先后结晶而成,常具有明显的结晶顺序。根据组成矿物的相对大小,可以把变晶结构分为等粒变晶结构、不等粒变晶结构、斑状变晶结构等;根据矿物的形态,又可分为粒状变晶结构、鳞片变晶结构、纤状变晶结构等、根据矿物彼此间的关系,又可分为包含变晶结构和残缕结构等。 【变晶系】:变质岩中矿物自形程度的高低,决定于矿物在固态条件下重结晶时所具有的结晶能力。在一般情况下,矿物的结晶力愈强,则自形程度愈高。将矿物按其结晶力的大小及相对自形程度递减的顺序加以排列,称为变晶系。一般根据经验将变质岩中矿物的变晶系大致确定如下:榍石、金红石、磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、石榴石、电气石、十字石、蓝晶石、绿帘石、黝帘石、辉石、普通角闪石、钠长石、白云石、云母、绿泥石、方解石、石英、斜长石、钾长石等。由于影响矿物结晶力大小的因素比较复杂,因此上述变晶系中矿物的相对顺序常有变化。 【斑状变晶结构】:变晶结构的一种。又称“变斑状结构”。其特征是,在较小的矿物集合体中有较大的矿物晶体,其中较大的矿物晶体称为变斑晶,较小的矿物称为基质。它与火成岩中的斑状结构相似,但二者的成因和特点不同。斑状变晶结构中的变斑晶和基质矿物是在变质作用过程中的固体状态下基本上同时形成的(变斑晶的结束时间可能比基质矿物稍晚),变斑晶一般是结晶力较强的矿物,如石榴石、十字石、蓝晶石、红柱石等,在变斑晶中往往有基质矿物的包裹体。而斑状结构中的斑晶和基质矿物是从岩浆中结晶形成的,斑晶比基质矿物先结晶,其中没有基质矿物的包裹体。

岩浆岩沉积岩变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。

题目:试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩:或称火成岩,就是由岩浆凝结形成的岩石。 1、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构与构造特征 ○1、气孔状构造:在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分发育时,岩石会变得很轻,甚至可以漂在水面,形成浮岩。 ○2、杏仁状构造:上述气孔形成的空洞被后来的物质充填,就形成了杏仁状构造。 ○3、流纹构造、绳状构造:岩浆喷出到地表,熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹,有时好像几股绳子拧在一起。 ○4、枕状构造:岩浆在水下喷发,熔岩在水的作用下会形成很多椭球体。 上述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造与斑状构造。除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构,如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型:岩浆岩依据矿物组成的差别,可以分为以下四类 ○1超基性岩类:二氧化硅含量小于45%,多铁、镁而少钾、钠,基本上由暗色矿物组成,主要就是橄榄石、辉石,二者含量可以超过70%。其次为角闪石与黑云母;不含石英,长石也很少。这类岩石最常见侵入岩就是橄榄岩类,喷出岩就是苦橄岩类。 ○2基性岩类:化学成分的特征就是SiO2为45-53%,Al2O3可达15%,CaO可达10%;而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅,比重也稍小,一般在3左右。侵入岩很致密,喷出岩常具有气孔状与杏仁状构造。。在矿物成分上,铁镁矿物约占40%,而且以辉石为主,其次就是橄榄石、角闪石与黑云母。基性岩与超基性岩的另一个区别就是出现了大量斜长石。这类岩石的侵入岩就是辉长岩,分布较少;而喷出岩-玄武岩,却有大面积分布。

实验四 主要变质岩的认识

实验四主要变质岩的认识 一.实验目的 1.认识变质岩的结构、构造以及常见的变质矿物。 2.学会描述变质岩的方法。 3.掌握变质岩的典型特征,认识主要的变质岩。 二、实验要求 1.预习有关变质岩的内容。 2.认真、仔细地观察变质岩岩石标本,掌握变质岩的典型特征。 三、实验工具与药品 小刀、放大镜、变质岩岩石标本。 四、实验内容或原理 肉眼观察变质岩的主要结构、构造和矿物组成,认识主要的岩浆岩。 (一)变质岩典型结构的认识 1.变晶结构是原岩发生重结晶而形成的结构,其表现为矿物形成、长大而且晶粒相互紧密嵌合。包括隐晶质变晶结构和显晶变晶结构、等粒变晶结构和斑状变晶结构。如大理岩。 2.变余结构变质程度较浅时残留的原岩的结构。如变余砂状结构、变余花岗结构等。 3.碎裂结构局部岩石在定向压力作用下,引起矿物及岩石本身发生弯曲和破碎,之后又被黏结起来形成新的结构,如糜棱岩。 变质岩结构中粒度的划分一般以1mm、3mm为标准,颗粒粒径>3mm者为粗粒变晶结构,粒径3—1mm为中粒变晶结构,粒径1—0.1mm者为细粒变晶结构,粒径<0.1mm者为显微变晶结构。 (二)变质岩典型构造的认识 1.定向构造变质岩受定向压力作用后形成的构造,是变质岩的最大特点,称为广义上的片理结构,这是大部分变质岩命名的根据。根据变质岩程度由浅到深表现为:(1)板状构造是变质岩变质最浅的一种构造,岩石外观呈平整的板状,沿板面方向容易劈开,具板状构造的岩石称为板岩。 (2)千枚状构造岩石呈薄片状,薄片上具丝绢光泽,系隐晶质片状或柱状矿物定向排列所致。断面呈参差不齐的皱纹状,具有这种结构的岩石称千枚岩。 (3)片状构造(狭义片理构造)变质岩中最典型的构造,是片岩所具有的一种构造。具有片状构造的岩石称为片岩。 (4)片麻状构造矿物结晶颗粒较大,同时粒状矿物较多,其中粒状矿物和片状或柱状矿物大致相间成带状平行排列,形成不同颜色、不同宽窄的断断续续的条带,沿平行面难劈开,劈开面不整齐,如花岗片麻岩。 (5)条带构造岩石中成分、颜色或粒度不同的矿物分别集中,形成平行相间的条带。

变质岩资料部分答案

一、名词解释 1、变质岩:是指由于温度、压力、剪切应力、活动性流体参与等一种或多种物理化学条件的变化,使地壳中已经存在的岩石(火成岩、沉积岩或先前的变质岩)在基本为固态的情况下,相应出现岩石外貌(产状、结构构造等)和物质组成(矿物成分、化学成分)的变化而形成的新的岩石。 2、正变质岩:由岩浆岩经过变质作用形成的变质岩。 3、副变质岩:由沉积岩经过变质作用形成的变质岩。 4、麻粒岩:是在麻粒岩相变质条件下形成的含有紫苏辉石等高温变质矿物组合的区域高级变质岩石。是麻粒岩相的代表性岩石 5、榴辉岩:是一种主要由绿辉石和含钙的铁镁铝榴石组成的区域变质岩石。是超高压、高压条件下形成的变质岩,可以达到6 GPa(120-180km以上)。 6、TTG片麻岩(TTG岩系) 7、孔兹岩;主要由矽线石、石榴子石、石英、长石组成的泥质变质岩习惯称为孔兹岩。 8、矽卡岩:属于接触-交代变质岩类。主要由石榴石(钙铝榴石-钙铁榴石)、辉石(透辉石-钙铁辉石)、符山石、方柱石、硅灰石等含钙高的硅酸盐矿物组合。 9、云英岩—酸性阶段形成的交代岩。定义——主要是酸性侵入岩,特别是黑云母花岗岩受到气液变质作用后形成的岩石,主要由白云母和石英组成(石英>50%,白云母45-50%)。 10、变质作用:是指在地球内力作用下,早先形成的岩石(包括火成岩、沉积岩和变质岩)适应新的地质环境和物理化学条件,在基本保持固体状态下(可有流体的参与)所发生的矿物成分、结构构造甚至化学成分变化的过程,称为变质作用。 11、重结晶作用:指岩石在基本保持固体状态下的矿物重新组合和通过化学反应形成新矿物的过程; 12、变质结晶作用:岩石在变质条件下的结晶作用; 13、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、带出而使岩石总化学成分(除H2O、CO2等挥发分外)和矿物成分发生变化的过程。 14、区域变质作用:是在岩石圈范围规模巨大(体积大于数千立方米)的变质作用。其变质因素复杂,往往多个因素综合作用。 15、冲击变质作用:陨石冲击地表产生强大的冲击波所导致的变质作用。主要因素是瞬时高压和高温。变质机制以变形和伴随的部分熔融为主。 16、动力变质作用:分布于断裂带,由构造作用导致的变质作用。主要控制因素是应力,通常具较高的P/T 比。变质机制以变形和动态重结晶或动态变质结晶为主。 17、交代变质作用:分布于局限侵入体接触带及其附近和火山活动区或断裂带附近及热液矿脉两侧等流体强烈活动地段,主要由热液引起的异化学变质作用。主要因素是流体活动组分化学位。 18、接触-热变质作用:分布于岩浆侵入体与围岩接触带,主要由岩浆热导致的变质作用。主要因素是温度,压力较低,应力不明显。变质机制以静态重结晶或静态变质结晶为主。; 19、造山变质作用:(又称为区域动热变质作用或狭义的区域变质作用)与造山作用密切相关,大规模分布于前寒武纪结晶基底(面状)和显生宙造山带(带状)的变质作用。 20、洋底变质作用:在大洋中脊附近,洋壳岩石在上升的热流和海水的作用下发生的规模巨大的变质作用。 21、混合岩化作用:是高级区域变质(造山变质)地区,由部分熔融产生的低熔物质(新成体)与变质岩基体(古成体)混合形成混合岩的大规模变质作用。它是变质作用向岩浆作用的过度类型,又称超变质作用22、热峰条件:在变质作用过程中,岩石所经历的最高温度状态时的条件(Miyashiro,1974),包括热峰温度和热峰压力等,也称为顶峰变质条件,由变质矿物组合所纪录。? 23、P-T-t轨迹:岩石从其变质历史的起点到被剥露于地表所经历的温-压(P-T)条件随时间(t )的连续变化历程,或在P-T图解中表示该历程的曲线。 24、等化学系列:等化学系列概念(418页)是指具有同一原始化学成分的所有岩石。同一化学系列变质岩

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